Multivibratorkretsar hänvisar till specialen typ av elektroniska kretsar används för att generera pulssignaler. Dessa pulssignaler kan vara rektangulära eller fyrkantiga vågsignaler. De producerar vanligtvis produktion i två tillstånd: hög eller låg. En specifik egenskap hos multivibratorer är användningen av passiva element som motstånd och kondensator för att bestämma utgångstillståndet.
Multivibratorkretsar
Typer av multivibratorer
till. Monostabil multivibrator : En monostabil multivibrator är den typ av multivibratorkrets vars utgång endast är i ett stabilt tillstånd. Det är också känt som enstegs multivibrator. I en monostabil multivibrator bestäms utgångspulsens varaktighet av RC-tidskonstanten och ges som: 1.11 * R * C
b. En stabil multivibrator : En stabil vibrator är en krets med en oscillerande utgång. Det behöver ingen extern utlösning och det har inget stabilt tillstånd. Det är en typ av regenerativ oscillator.
c. Bistabil multivibrator : En bistabil vibrator är en krets med två stabila tillstånd: hög och låg. I allmänhet krävs en omkopplare för att växla mellan utgångens höga och låga tillstånd.
Tre typer av multivibratorkretsar
1. Använda transistorer
a. Monostabil multivibrator
Monostabil multivibratorkrets
I ovannämnda krets, i frånvaro av någon extern triggersignal, är basen på transistorn T1 vid marknivån och kollektorn har en högre potential. Därför är transistorn avstängd. Basen på transistorn T2 får dock positiv spänningsförsörjning från VCC genom ett motstånd och transistorn T2 drivs till mättnad. Och eftersom utgångsstiftet är anslutet till marken via T2, är det på logisk låg nivå.
När en utlösarsignal matas till basen på transistorn T1 börjar den leda när dess basström ökar. När transistorn leder minskar kollektorspänningen. Samtidigt börjar kondensatorns C2-spänning att tömmas genom T1. Detta medför att potentialen vid basterminalen på T2 minskar och så småningom avbryts T2. Eftersom utgångsstiftet nu är direkt anslutet till en positiv matning via motstånd: Vout är på logisk hög nivå.
Efter en gång, när kondensatorn är urladdad helt, börjar den ladda upp genom motståndet. Potentialen vid basterminalen på transistorn T2 börjar öka gradvis och så småningom drivs T2 till ledning. Sålunda är utsignalen återigen på en logisk låg nivå eller så är kretsen tillbaka till sitt stabila tillstånd.
b. Bistabil multivibrator
Bistabil multivibratorkrets
Ovanstående krets är en bistabil multivibratorkrets med två utgångar, som definierar de två stabila tillstånden i kretsen.
Initialt, när omkopplaren är i position A, är basen på transistorn TI vid jordpotentialen och därför är den avstängd. Samtidigt har basen på transistorn T2 en relativt högre potential, den börjar leda. Detta gör att utgångsstift 1 är direkt ansluten till marken och att Vout1 är på logisk låg nivå. Utgången pin2 vid T1-samlaren är ansluten direkt till Vcc och Vout2 är på logisk hög nivå.
Nu, när omkopplaren är i läge B, är transistoråtgärderna omvända (T1 leder och T2 är avstängd) och utgångstillstånden är omvända.
c. Astabel multivibrator
Astabel multivibratorkrets
Ovanstående krets är en oscillatorkrets. Antag att från början är transistorn T1 i ledning och T2 är avstängd. Utgången 2 är på logisk nivå och utgången 1 är på logisk låg nivå. När kondensatorn c2 börjar ladda upp genom R4 börjar potentialen vid basen av T2 öka gradvis tills T2 börjar leda. Detta minskar sin samlarpotential och gradvis börjar potentialen vid basen av T1 minska tills den är helt avstängd.
När C1 laddas genom R1 börjar potentialen vid basen av transistorn T1 öka och så småningom drivs den till ledning och hela processen upprepas. Således upprepas eller oscillerar produktionen ständigt.
Förutom att använda BJT, andra typer av transistorer används också i multivibratorkretsar.
2. Använda logiska grindar
till. Monostabil multivibrator
Monostabil multivibratorkrets
Ursprungligen är potentialen över motståndet på marknivå. Detta innebär en låg logisk signal till ingången till NOT-grinden. Således är utgången på logisk hög nivå.
Eftersom båda ingångarna till NAND-grinden är på logiska höga nivåer är utgången på logisk låg nivå och kretsutgången förblir i sitt stabila tillstånd.
Antag nu att en logisk låg signal ges till en av ingångarna till NAND-grinden, den andra ingången är på logisk hög nivå, utgången från grinden är logisk 1, dvs positiv spänning. Eftersom det finns en potentialskillnad över R är VR1 på logisk hög nivå, och följaktligen är utgången från NOT-grinden logisk 0. Eftersom denna logiska låga signal matas tillbaka till ingången till NAND-grinden, förblir dess utgång vid logik 1 och kondensatorns spänning börjar öka gradvis. Detta i sin tur orsakar det potentiella fallet över motståndet, d.v.s. att VR1 börjar minska gradvis och vid en tidpunkt blir det lågt, så att en logisk låg signal matas till ingången till NOT-grinden, och utgången är återigen vid logisk hög signal. Tidsperioden för vilken utgången förblir i sitt stabila tillstånd bestäms av RC-tidskonstanten.
b. Astabel multivibrator
Astabel multivibratorkrets
Initialt, när matningen ges, är kondensatorn urladdad och en logisk låg signal matas till ingången till NOT-grinden. Detta gör att utdata är på logisk hög nivå. När denna logiska höga signal matas tillbaka till AND-grinden, är dess utgång vid logik 1. Kondensatorn börjar ladda och ingångsnivån för NOT-grinden ökar tills den når den logiska höga tröskeln, och utgången är vid logisk låg.
Återigen är AND-grindutgången vid logisk låg (logisk låg ingång matas tillbaka), och kondensatorn börjar urladdas tills dess potential vid ingången till INTE-grinden når logisk låg tröskel, och utgången återställs tillbaka till den logiska höga .
Detta är faktiskt en typ av avkopplingsoscillatorkrets .
c. Bistabil multivibrator
Den enklaste formen av bistabil multivibrator är SR-spärren, realiserad av logiska grindar.
Bistabil multivibratorkrets
Antag att den ursprungliga utgången är på en logisk hög nivå (Set) och ingångssignalen är på en logisk låg signal (Återställ). Detta gör att utgången från NAND-grind 1 är på logisk hög nivå. Eftersom båda ingångarna på U2 är på logisk hög nivå är utgången på logisk låg nivå.
Eftersom båda ingångarna på U3 är på en logisk hög nivå är utgången på logisk låg nivå, dvs Återställ. Samma operation inträffar för en logisk hög signal vid ingången, och kretsen ändrar tillstånd mellan 0 och 1. Som framgår är användningen av logiska grindar för multivibratorer faktiskt exempel på digitala logiska kretsar.
3. Använda 555 timer
555 Timer IC är den mest använda IC för pulsgenerering, särskilt pulsbreddsmodulering , för multivibratorkretsar.
a. Monostabil multivibrator
Monostabil multivibratorkrets
För att ansluta en 555 timer i monostabilt läge är en urladdningskondensator ansluten mellan urladdningsstiftet 7 och jord. Pulsbredden för den genererade utsignalen bestäms av värdet på motståndet R mellan urladdningsstiftet, Vcc och kondensator C.
Om du känner till den interna kretsen för 555 timer måste du vara medveten om att a 555 timer fungerar med en transistor, två komparatorer och en SR-flip-flop.
Initialt, när utgången är vid logisk låg signal, drivs transistorn T till ledning och stift 7 jordas. Antag att en logisk låg signal matas till triggeringången eller ingången till komparatorn, eftersom denna spänning är mindre än 1 / 3Vcc, blir utgången från komparator IC hög, vilket gör att vippan återställs så att utgången nu är på en logisk låg nivå.
Samtidigt stängs transistorn av och kondensatorn börjar ladda via Vcc. När kondensatorns spänning ökar över 2 / 3Vcc blir komparator 2-utgången hög, vilket får SR-vippan att ställas in. Sålunda är utgången åter i sitt stabila tillstånd efter en viss tidsperiod bestämd av värdena R och C.
b. Astabel multivibrator
För att ansluta en 555 timer i ett stabilt läge förkortas stiften 2 och 6 och ett motstånd ansluts mellan stift 6 och 7.
Astabel multivibratorkrets
Anta inledningsvis att utmatningen från SR-vippan är på en logisk låg nivå. Detta stänger av transistorn och kondensatorn börjar ladda till Vcc genom Ra och Rb på ett sådant sätt att ingångsspänningen till komparatorn 2 överstiger tröskelspänningen på 2 / 3Vcc och komparatorns utgång blir hög. Detta gör att SR-vippan ställs in på ett sådant sätt att timerutgången är logisk låg.
Nu drivs transistorn till mättnad av en logisk hög signal vid basen. Kondensatorn börjar urladdas genom Rb, och när denna kondensatorspänning sjunker under 1/3 Vcc, är utgången från komparatorn C2 på logisk hög nivå. Detta återställer flip-flop och timerutgången är återigen på logisk hög nivå.
c. Bi-stabil multivibrator
Bi-stabil multivibratorkrets
En 555-timer i bi-stabil multivibrator kräver ingen användning av kondensator utan en SPDT-omkopplare används mellan jord och stift 2 och 4.
När omkopplarpositionen är på ett sådant sätt att stiftet 2 är vid marken tillsammans med stiftet 6, är utgången från komparatorn 1 vid logisk låg signal, medan utgången från komparatorn 2 är vid logisk hög signal. Detta återställer SR-vippan och utgången från vippan är logisk låg. Utgången från timern är således logisk hög signal.
När omkopplarpositionen är på ett sådant sätt att stiftet 4 eller återställningsstiften på vippan är jordad, ställs vippan SR in och utgången är logisk hög. Utgången från timern är vid logisk låg signal. Beroende på omkopplarposition erhålls sålunda höga och låga pulser.
Så det här är de grundläggande multivibratorkretsarna som används för pulsgenerering. Vi hoppas att du har en klar förståelse för multivibratorer.
Här är en enkel fråga för alla läsare:
Förutom multivibratorer, vilka andra typer av kretsar används för pulsgenerering?
