Was sind die wichtigen Multivibratorschaltungen für die Impulserzeugung?

Multi-Vibrator-Schaltungen beziehen sich auf den speziellen Typvon elektronischen Schaltungen zur Erzeugung von Impulssignalen. Diese Impulssignale können Rechteck- oder Rechtecksignale sein. Sie produzieren im Allgemeinen in zwei Zuständen: hoch oder niedrig. Ein besonderes Merkmal von Multivibratoren ist die Verwendung von passiven Elementen wie Widerstand und Kondensator, um den Ausgangszustand zu bestimmen.

Multivibrator-Schaltungen

Arten von Multi-Vibratoren

ein. Monostabiler Multivibrator: Ein monostabiler Multivibrator ist der Typ vonMultivibratorschaltung, deren Ausgang nur in einem stabilen Zustand ist. Es ist auch als One-Shot-Multivibrator bekannt. In einem monostabilen Multivibrator wird die Ausgangsimpulsdauer durch die RC-Zeitkonstante bestimmt und gegeben als: 1.11 * R * C

b. Ein stabiler Multi-VibratorEin stabiler Vibrator ist eine Schaltung mit einem oszillierenden Ausgang. Es ist keine externe Auslösung erforderlich, und es hat keinen stabilen Zustand. Es ist eine Art regenerativer Oszillator.

c. Bistabiler MultivibratorEin bistabiler Vibrator ist eine Schaltung mit zwei stabilen Zuständen: hoch und niedrig. Im Allgemeinen ist ein Schalter erforderlich, um zwischen dem hohen und niedrigen Zustand des Ausgangs umzuschalten.

Drei Arten von Multi-Vibrator-Schaltungen

1. Verwendung von Transistoren

ein. Monostabiler Multivibrator

Monostabile Multi-Vibrator-Schaltung

In der obigen Schaltung ohne externeTriggersignal, die Basis des Transistors T1 befindet sich auf Masse und der Kollektor auf einem höheren Potential. Daher ist der Transistor gesperrt. Die Basis des Transistors T2 erhält jedoch über einen Widerstand eine positive Spannungsversorgung von VCC und der Transistor T2 wird bis zur Sättigung angesteuert. Da der Ausgangspin über T2 mit Masse verbunden ist, befindet er sich auf einem niedrigen logischen Pegel.

Wenn ein Triggersignal an die Basis von angelegt wirdder Transistor T1 beginnt zu leiten, wenn sein Basisstrom ansteigt. Während der Transistor leitet, nimmt seine Kollektorspannung ab. Zur gleichen Zeit beginnt sich die Spannung des Kondensators C2 über T1 zu entladen. Dies führt dazu, dass das Potential am Basisanschluss des T2 abnimmt und schließlich der T2 unterbrochen wird. Da der Ausgangs-Pin nun direkt über einen Widerstand mit einer positiven Versorgung verbunden ist, befindet sich Vout auf logischem High-Pegel.

Nach einiger Zeit, wenn der Kondensator entladen istvollständig beginnt der Ladevorgang über den Widerstand. Das Potential am Basisanschluß des Transistors T2 beginnt allmählich anzusteigen und schließlich wird T2 zum Leiten gebracht. Somit befindet sich der Ausgang wieder auf einem logisch niedrigen Pegel oder die Schaltung befindet sich wieder in ihrem stabilen Zustand.

b. Bistabiler Multivibrator

Bistabile Multivibratorschaltung

Die obige Schaltung ist eine bistabile Multivibratorschaltung mit zwei Ausgängen, die die zwei stabilen Zustände der Schaltung definieren.

Wenn sich der Schalter in der Position A befindet,Die Basis des Transistors T1 liegt auf Erdpotential und ist daher gesperrt. Gleichzeitig befindet sich die Basis des Transistors T2 auf einem vergleichsweise höheren Potential und beginnt zu leiten. Dadurch wird der Ausgangs-Pin 1 direkt mit Masse verbunden und der Vout1 befindet sich auf einem niedrigen logischen Pegel. Der Ausgang pin2 am Kollektor von T1 ist direkt mit Vcc verbunden, und Vout2 befindet sich auf einem logisch hohen Pegel.

Wenn sich der Schalter nun in Position B befindet, werden die Transistoraktionen umgekehrt (T1 ist leitend und T2 ist gesperrt) und die Ausgangszustände sind umgekehrt.

c. Stabiler Multivibrator

Stabile Multivibratorschaltung

Die obige Schaltung ist eine Oszillatorschaltung. Angenommen, der Transistor T1 ist anfänglich leitend und T2 ist gesperrt. Der Ausgang 2 befindet sich auf logischem Pegel und der Ausgang 1 befindet sich auf logisch niedrigem Pegel. Wenn sich der Kondensator c2 über R4 auflädt, steigt das Potential an der Basis von T2 allmählich an, bis T2 zu leiten beginnt. Dies verringert sein Kollektorpotential und allmählich nimmt das Potential an der Basis von T1 ab, bis es vollständig abgeschnitten ist.

Nun, da C1 durch R1 auflädt, liegt das Potential beiDie Basis des Transistors T1 beginnt sich zu erhöhen und wird schließlich zum Leiten gebracht, und der gesamte Vorgang wiederholt sich. Der Ausgang wiederholt sich also ständig oder oszilliert.

Neben der Verwendung von BJTs, anderen Arten von Transistoren werden auch in Multivibratorschaltungen verwendet.

2. Logic Gates verwenden

ein. Mono-stabiler Multi-Vibrator

Mono-stabile Multi-Vibrator-Schaltung

Anfänglich liegt das Potential am Widerstand auf Masse. Dies bedeutet ein niedriges Logiksignal am Eingang des NOT-Gatters. Somit befindet sich der Ausgang auf einem logisch hohen Pegel.

Da sich beide Eingänge des NAND-Gatters auf logisch hohen Pegeln befinden, ist der Ausgang auf logisch niedrigem Pegel und der Schaltungsausgang bleibt in seinem stabilen Zustand.

Nehmen wir an, ein logisch niedriges Signal wird an eins gegebenvon den Eingängen des NAND-Gatters, wobei der andere Eingang auf logisch hohem Pegel liegt, ist der Ausgang des Gatters logisch 1, d. h. eine positive Spannung. Da über R eine Potentialdifferenz besteht, ist VR1 auf einem logisch hohen Pegel und dementsprechend ist der Ausgang des NICHT-Gatters logisch 0. Da dieses logisch niedrige Signal zum Eingang des NAND-Gatters zurückgeführt wird, bleibt sein Ausgang auf logisch 1 und Die Kondensatorspannung steigt allmählich an. Dies bewirkt wiederum, dass der Potentialabfall über dem Widerstand abfällt, d. H. VR1 beginnt allmählich abzunehmen und an einem Punkt auf einen niedrigen Pegel zu gehen, so dass ein logisch niedriges Signal an den Eingang des NICHT-Gatters angelegt wird und der Ausgang wieder auf logisch hohem Signal liegt. Die Zeitdauer, für die der Ausgang stabil bleibt, wird durch die RC-Zeitkonstante bestimmt.

b. Stabiler Multi-Vibrator

Stabile Multi-Vibrator-Schaltung

Anfangs, wenn die Versorgung gegeben ist, dieDer Kondensator ist nicht geladen, und ein logisches Low-Signal wird an den Eingang des NOT-Gatters angelegt. Dies führt dazu, dass sich der Ausgang auf einem logisch hohen Pegel befindet. Da dieses logisch hohe Signal zum UND-Gatter zurückgeführt wird, befindet sich sein Ausgang auf logisch 1. Der Kondensator beginnt mit dem Laden, und der Eingangspegel des NICHT-Gatters steigt an, bis er die logische hohe Schwelle erreicht, und der Ausgang ist logisch niedrig.

Wieder ist der UND-Gatterausgang logisch niedrig (logisch niedrig)Low-Eingang wird zurückgeführt), und der Kondensator beginnt sich zu entladen, bis sein Potential am Eingang des NOT-Gatters den logischen Low-Schwellenwert erreicht und der Ausgang wieder auf den logischen High-Pegel geschaltet wird.

Dies ist eigentlich eine Art Relaxationsoszillatorschaltung.

c. Bistabiler Multivibrator

Die einfachste Form eines bistabilen Multivibrators ist das SR-Latch, das durch Logikgatter realisiert wird.

Bistabile Multi-Vibrator-Schaltung

Angenommen, der Ausgangsausgang befindet sich auf einem logischen HighPegel (Set) und das Eingangstriggersignal befindet sich auf einem logisch niedrigen Signal (Reset). Dies führt dazu, dass sich der Ausgang des NAND-Gatters 1 auf logisch hohem Pegel befindet. Da sich beide Eingänge von U2 auf logisch hohem Pegel befinden, befindet sich der Ausgang auf logisch niedrigem Pegel.

Da beide Eingänge von U3 logisch hoch sindPegel liegt der Ausgang auf logisch niedrigem Pegel, d. h. Die gleiche Operation tritt für ein logisch hohes Signal am Eingang auf, und die Schaltung ändert ihren Zustand zwischen 0 und 1. Wie zu sehen ist, ist die Verwendung von Logikgattern für Multivibratoren tatsächlich ein Beispiel für digitale Logikschaltungen.

3. 555 Timer verwenden

Der 555 Timer IC ist der am häufigsten verwendete IC zur Impulserzeugung, insbesondere der Impulsbreitenmodulation, für Multivibratorschaltungen.

ein. Monostabiler Multivibrator

Monostabile Multivibratorschaltung

Um einen 555-Timer im monostabilen Modus anzuschließen, aEntladekondensator ist zwischen Entladungsstift 7 und Masse geschaltet. Die Impulsbreite der erzeugten Ausgabe wird durch den Wert des Widerstands R zwischen Entladungsstift, Vcc und Kondensator C bestimmt.

Wenn Sie die interne Schaltung des 555-Timers kennen, müssen Sie wissen, dass ein 555-Timer mit einem Transistor, zwei Komparatoren und einem SR-Flip-Flop arbeitet.

Anfangs, wenn der Ausgang logisch niedrig istSignal, wird der Transistor T leitend und Pin 7 liegt an Masse. Angenommen, ein logisches Low-Signal wird an den Triggereingang oder den Eingang des Komparators angelegt, da diese Spannung weniger als 1/3 Vcc beträgt, geht der Ausgang des Komparator-IC auf High, wodurch das Flip-Flop zurückgesetzt wird, so dass der Ausgang jetzt ist auf einem logisch niedrigen Pegel.

Gleichzeitig ist der Transistor ausgeschaltetund der Kondensator beginnt sich über Vcc aufzuladen. Wenn die Kondensatorspannung über 2/3 Vcc ansteigt, steigt der Ausgang des Komparators 2 an, wodurch das SR-Flipflop gesetzt wird. Somit befindet sich der Ausgang nach einer bestimmten Zeit, die durch die Werte von R und C bestimmt wird, wieder in seinem stabilen Zustand.

b. Stabiler Multivibrator

Um einen 555-Timer in einem stabilen Modus anzuschließen, werden die Pins 2 und 6 gekürzt und ein Widerstand zwischen Pin 6 und 7 angeschlossen.

Stabile Multivibratorschaltung

Angenommen, der Ausgang des SR-Flipflops ist anfangsist auf einem logisch niedrigen Pegel. Dadurch wird der Transistor abgeschaltet und der Kondensator beginnt sich über Ra und Rb auf Vcc zu laden, sodass die Eingangsspannung des Komparators 2 zu einem Zeitpunkt die Schwellenspannung von 2/3 Vcc überschreitet und der Komparatorausgang hoch geht. Dies bewirkt, dass das SR-Flip-Flop so eingestellt wird, dass sich der Timer-Ausgang auf logisch niedrigem Pegel befindet.

Nun wird der Transistor durch eine Sättigung angesteuertlogisches High-Signal an der Basis. Der Kondensator beginnt sich über Rb zu entladen, und wenn diese Kondensatorspannung unter 1/3 Vcc fällt, befindet sich der Ausgang des Komparators C2 auf logisch hohem Pegel. Dadurch wird das Flip-Flop zurückgesetzt und der Timer-Ausgang befindet sich wieder auf logischem High-Pegel.

c. Bi-stabiler Multi-Vibrator

Bi-stabile Multi-Vibrator-Schaltung

Ein 555-Timer in einem bistabilen Multivibrator erfordert keinen Kondensator. vielmehr wird ein SPDT-Schalter zwischen Masse und Pin 2 und 4 verwendet.

Bei der Schalterstellung ist das soder Pin 2 liegt zusammen mit Pin 6 auf Masse, der Ausgang des Komparators 1 befindet sich auf einem logisch niedrigen Signal, während der Ausgang des Komparators 2 auf einem logisch hohen Signal liegt. Dadurch wird das SR-Flipflop zurückgesetzt und der Ausgang des Flipflops ist logisch niedrig. Der Ausgang des Zeitgebers ist somit ein logisch hohes Signal.

Bei der Schalterstellung ist das soDer Pin 4 oder der Reset-Pin des Flip-Flops ist geerdet, das SR-Flip-Flop ist gesetzt und der Ausgang befindet sich auf logischem High. Der Ausgang des Timers liegt auf einem logisch niedrigen Signal. In Abhängigkeit von der Schalterposition werden somit hohe und niedrige Impulse erhalten.

Dies sind also die grundlegenden Multivibratorschaltungen, die zur Impulserzeugung verwendet werden. Wir hoffen, Sie haben ein klares Verständnis von Multivibratoren.

Hier ist eine einfache Frage für alle Leser:

Welche anderen Arten von Schaltungen werden neben Multivibratoren für die Impulserzeugung verwendet?


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