Multivibrátorok
A digitális és elektronikus áramkörök a multivibrátort használják a hullámforma különböző formáinak bemenetére a különböző feladatok végrehajtásához. Ezeket a multivibrátorokat flip-flopként használják, és harmonikus generátorként is szolgálhatnak, amelyet szekvenciális áramkörök használnak a megfelelő működésük érdekében.
Háromféle multivibrátor létezik
1: Bistabil multivibrátorok
A bistabil multivibrátor a flip-flop második neve, és mindkét állapota stabil. Ezek az állapotok mindaddig megőrzik jelenlétüket, amíg két külső trigger impulzust nem alkalmaznak a teljes SET-RESET-hez. A bistabil multivibrátorok másik neve toggle retesz vagy Bistabil retesz.
Bistabil multivibrátorok egyszerű áramkörének kifejlesztése egy pár Schmitt NAND kapu összekapcsolásával egy SR retesz kifejlesztéséhez. A Bistabilt két NAND-kapu, az U2 és az U3 fejleszti, és az U1-et használják ennek az áramkörnek a kiváltására. Mindkét állapot HIGH vagy LOW a bistabil multivibrátorban. Ennek az áramkörnek számos felhasználási módja van, például számláló, frekvenciaosztó és memóriaelem a számítógépben.
Az alábbi áramkör egy bistabil multivibrátor ábrázolása, két NAND kaput használnak az áramkör felépítéséhez. Ez az áramkör tartalmazza az egypólusú dupla dobás kapcsolót a bistabil multivibrátor kézi vezérléséhez, és HIGH vagy LOW kimenetet biztosít.
2: Monostabil multivibrátorok
Ezt a vibrátort egylövésnek is nevezik, mivel a rövid éles impulzus sokkal szélesebb impulzusra való növelésére szolgál, amelyet akkor használnak, ha nagy időzítésre van szükség. HIGH vagy LOW impulzust állít elő, amikor az indítójel kiváltja. Ez az indítójel elindítja a multivibrátor állapotát (t 1 ), amely addig marad, amíg el nem éri (t 2 ), és ez az állapot megtalálható a CT időzítő kondenzátorral és az RT ellenállással.
Az RC időállandó segít a monostabil multivibrátornak egy állapotban maradni az idő lejártáig. Az üresjárat vagy a pihenés az egyetlen állapota ennek a monostabil multivibrátornak.
A fenti áramkör egy monostabil multivibrátor, amelyet két NAND logikai kapu épített fel. Az áramkör az órabemenet állapotának és mindkét NAND kapu egyszerű funkcióinak megfelelően működik. A negatív bemeneti trigger ebben az esetben LOW kimenetet produkál. Az időtartamot a képlet határozza meg, amelyet a következőképpen adunk meg
A fenti áramkör egy monostabil multivibrátor, amelyet két NEM logikai kapu épít. Az áramkör az órabemenet állapotának és mindkét NOT kapu egyszerű funkcióinak megfelelően működik. A NOT kapu általi monostabil felépítés időtartama a következőképpen van megadva
3: Astabil multivibrátorok
Az astabil multivibrátorok a leggyakrabban használt multivibrátorok, amelyek ALACSONY és MAGAS állapotok között oszcillálnak, és megismétlik állapotukat. Ez egy ideális komponens órajel- és impulzusgeneráláshoz, mivel folyamatosan vált a LOW-ról HIGH-ra és a HIGH-ról a LOW-ra, és mindig két logikai szinten vált.
A fenti kép egy stabil multivibrátor prototípusa. Két 74HC04 hexa inverteres IC-t használnak a stabil multivibrátorok felépítéséhez. Az astabil multivibrátorok időállandóját a következő képlet adja meg
A gyakoriságot a következő képlet adja meg:
Tekintsünk egy példát egy stabil multivibrátorra R2 = 10 k Ohm és a C kondenzátor értékére = 45 nf. Keresse meg a frekvenciát:
Ennek grafikus nézete a következő:
NE555 Astabil multivibrátor
A fenti ad áramkör is Astabil multivibrátor, és folyamatosan adja a kimenetet. A stabil oszcillációs funkciót úgy hajtják végre, hogy közösen csatlakozik mind a 2, mind a 6 érintkezőhöz, amelyek az egyes ciklusok újraindítására szolgálnak. A kondenzátor mind az R1-et, mind az R2-t használja a feltöltéshez, de a kisülés csak az R2-vel történik. A t1 és t2 időtartam képlete a következőképpen van megadva
Következtetés
A multivibrátorok a különböző típusú hullámformák, például négyszöghullámok, fűrészfogak és sok más hullámformák előállítására használt elektronikus eszközök fő alkotóelemei. Funkciójuk és szerkezetük alapján különböző típusú multivibrátorok léteznek, például monostabil, astabil és bistabil.