Multi-vibrator vezja se nanašajo na posebno vrsta elektronskih vezij uporablja se za generiranje impulznih signalov. Ti impulzni signali so lahko pravokotni ali kvadratni valovni signali. Na splošno proizvajajo proizvod v dveh stanjih: visoki ali nizki. Posebna značilnost multi-vibratorjev je uporaba pasivnih elementov, kot sta upor in kondenzator, za določanje izhodnega stanja.
Multivibrator vezja
Vrste multi-vibratorjev
do. Monostabilen multi-vibrator : Monostabilni multivibrator je vrsta multivibratorja, katerega izhod je v samo enem stabilnem stanju. Znan je tudi kot multivibrator z enim strelom. V monostabilnem multivibratorju se trajanje izhodnega impulza določi s časovno konstanto RC in je podano kot: 1.11 * R * C
b. Stabilen multi-vibrator : Stabilen vibrator je vezje z nihajočo močjo. Ne potrebuje nobenega zunanjega proženja in nima stabilnega stanja. Je vrsta regenerativnega oscilatorja.
c. Bistabilni multi-vibrator : Bistabilni vibrator je vezje z dvema stabilnima stanjem: visokim in nizkim. Na splošno je za preklop med visokim in nizkim stanjem izhoda potrebno stikalo.
Tri vrste multivibracijskih vezij
1. Uporaba tranzistorjev
a. Monostabilen multi-vibrator
Monostabilen večvibracijski krog
V zgornjem vezju je v odsotnosti kakršnega koli zunanjega sprožilnega signala osnova tranzistorja T1 na tleh, kolektor pa v večjem potencialu. Zato je tranzistor odrezan. Vendar pa osnova tranzistorja T2 dobi pozitivno napetost iz VCC skozi upor, tranzistor T2 pa se nasiči. In ker je izhodni zatič povezan s tlemi prek T2, je na logični nizki ravni.
Ko se sprožilni signal nanese na dno tranzistorja T1, začne izvajati, ko se njegov osnovni tok poveča. Ko tranzistor prevaja, se njegova kolektorska napetost zmanjša. Hkrati se napetost kondenzatorja C2 začne prazniti skozi T1. To povzroči, da se potencial na osnovnem priključku T2 zmanjša in sčasoma T2 prekine. Ker je izhodni zatič preko uporja neposredno povezan s pozitivno napajalno napetostjo: Vout je na visoki logični ravni.
Čez nekaj časa, ko se kondenzator popolnoma izprazni, se začne polniti skozi upor. Potencial na osnovnem priključku tranzistorja T2 se začne postopoma povečevati in sčasoma se T2 privede do prevodnosti. Tako je izhod spet na logično nizki ravni ali pa je vezje spet v stabilnem stanju.
b. Bistabilni multivibrator
Bistabilni multivibrator vezje
Zgornje vezje je bistabilno multivibracijsko vezje z dvema izhodoma, ki definira dve stabilni stanji vezja.
Sprva, ko je stikalo v položaju A, je osnova tranzistorja T1 pri zemeljskem potencialu in je zato odrezana. Hkrati je osnova tranzistorja T2 s sorazmerno večjim potencialom in začne prevoditi. Zaradi tega je izhodni zatič 1 neposredno povezan s tlemi, Vout1 pa na logično nizki ravni. Izhodni zatič2 na kolektorju T1 je povezan neposredno z Vcc, Vout2 pa je na visoki logični ravni.
Ko je stikalo v položaju B, so tranzistorska dejanja obrnjena (T1 vodi in T2 je odrezan) in izhodna stanja so obrnjena.
c. Nastavljiv multivibrator
Astable Multivibrator Circuit
Zgornje vezje je oscilator. Recimo, da je na začetku tranzistor T1 v prevodnosti, T2 pa v odseku. Izhod 2 je na logični ravni, izhod 1 pa na nizki logični ravni. Ko se kondenzator c2 začne polniti skozi R4, se potencial na dnu T2 začne postopoma povečevati, dokler T2 ne začne prevoditi. To zmanjša njegov kolektorski potencial in postopoma se potencial na dnu T1 začne zmanjševati, dokler ni popolnoma odrezan.
Zdaj, ko se C1 polni skozi R1, se potencial na dnu tranzistorja T1 začne povečevati in sčasoma se privede do prevodnosti in celoten postopek se ponovi. Tako se izhod nenehno ponavlja ali niha.
Razen uporabe BJT-jev, drugih vrste tranzistorjev se uporabljajo tudi v vebribracijskih vezjih.
2. Uporaba Logic Gates
do. Mono stabilni multi-vibrator
Monostabilni večvibracijski krog
Sprva je potencial v uporu na nivoju tal. To pomeni nizek logični signal na vhod vrat NOT. Tako je izhod na logični visoki ravni.
Ker sta oba vhoda vrat NAND na logični visoki ravni, je izhod na logično nizki ravni, izhod vezja pa ostane v svojem stabilnem stanju.
Recimo, da je na enega od vhodov vrat NAND podan logično nizek signal, drugi vhod pa je na visoki logični ravni, izhod vrat je logika 1, to je pozitivna napetost. Ker obstaja potencialna razlika med R, je VR1 na logični visoki ravni, zato je izhod vrat NOT logična 0. Ker se ta signal z nizko logiko vrne na vhod vrat NAND, njegov izhod ostane na logiki 1 in napetost kondenzatorja začne postopoma naraščati. To pa povzroči padec potenciala na uporu, tj.Vr1 se začne postopoma zmanjševati in v nekem trenutku pade nizko, tako da se na vhod NOT vrat pošlje logično nizek signal, izhod pa je spet na logično visokem signalu. Časovno obdobje, za katerega izhod ostane v svojem stabilnem stanju, določa časovna konstanta RC.
b. Nastavljiv multi-vibrator
Astable Multi-vibrator Circuit
Ko je napajanje dano, se kondenzator sprva ne napolni in na vhod vrat NOT se napaja logično nizek signal. To povzroči, da je rezultat na visoki logični ravni. Ko se ta signal visoke logike vrne nazaj na vrata AND, je njegov izhod na logiki 1. Kondenzator se začne polniti in vhodna raven vrat NOT narašča, dokler ne doseže logičnega visokega praga, izhod pa je na logično nizki ravni.
Ponovno je izhod vrat AND logično nizek (vhod nizke logike se napaja nazaj) in kondenzator se začne prazniti, dokler njegov potencial na vhodu vrat NOT ne doseže nizkega logičnega praga, in izhod se ponovno preklopi nazaj na logično visoko vrednost .
To je pravzaprav vrsta vezje sprostitvenega oscilatorja .
c. Bistabilni multi-vibrator
Najenostavnejša oblika bistabilnega multi-vibratorja je zapah SR, realiziran z logičnimi vrati.
Bistabilni multivibracijski krog
Recimo, da je začetni izhod na logično visoki ravni (Set), vhodni signal sprožilca pa na logično nizkem signalu (Reset). To povzroči, da je izhod vrat NAND 1 na logični visoki ravni. Ker sta oba vhoda U2 na logični visoki ravni, je izhod na logično nizki ravni.
Ker sta oba vhoda U3 na logično visoki ravni, je izhod na logično nizki ravni, to je Reset. Ista operacija se zgodi pri logičnem visokem signalu na vhodu in vezje spreminja stanje med 0 in 1. Kot je razvidno, uporaba logičnih vrat za multi-vibratorje dejansko predstavlja primere digitalnih logičnih vezij.
3. Uporaba 555 časovnikov
555 Časovnik IC je najpogosteje uporabljena IC za generiranje impulzov modulacija širine impulza , za vezja vibratorjev.
a. Monostabilen multi-vibrator
Monostabilen večvibracijski krog
Za priključitev 555 časovnika v monostabilnem načinu je med izpustni zatič 7 in maso priključen praznilni kondenzator. Širina impulza ustvarjene izhodne vrednosti je določena z vrednostjo upora R med izpušnim zatičem, Vcc in kondenzatorjem C.
Če poznate notranje vezje časovnika 555, se morate zavedati dejstva, da a 555 časovnik deluje s tranzistorjem, dvema primerjalnikoma in SR flip-flopom.
Ko je na izhodu logično nizek signal, se tranzistor T vodi do prevodnosti in zatič 7 ozemlji. Recimo, da se na vhod sprožilca ali vhod primerjalnika uporabi logično nizek signal, ker je ta napetost manjša od 1 / 3Vcc, gre izhod IC primerjalnika visoko, zaradi česar se flip-flop ponastavi tako, da je izhod zdaj na logično nizki ravni.
Hkrati se tranzistor izklopi in kondenzator začne polniti skozi Vcc. Ko napetost kondenzatorja naraste preko 2 / 3Vcc, se izhod primerjalnika 2 poveča, zaradi česar se nastavi flip-flop SR. Tako je izhod po določenem časovnem obdobju, ki ga določajo vrednosti R in C., spet v stabilnem stanju
b. Nastavljiv multivibrator
Za priključitev 555 časovnika v nespremenljivem načinu se zatiča 2 in 6 skrajšata, upor pa je priključen med zatiči 6 in 7.
Astable Multivibrator Circuit
Najprej predpostavimo, da je izhod SR natikača na logično nizki ravni. S tem se tranzistor izklopi in kondenzator se začne polniti na Vcc skozi Ra in Rb tako, da hkrati vhodna napetost v primerjalnik 2 preseže mejno napetost 2 / 3Vcc in izhod primerjalnika postane visok. Zaradi tega se flip-flop SR nastavi tako, da je izhod časovnika na logični nizki ravni.
Zdaj tranzistor vodi do nasičenosti z visoko logičnim signalom na svoji osnovi. Kondenzator se začne prazniti skozi Rb in ko ta napetost kondenzatorja pade pod 1/3 Vcc, je izhod primerjalnika C2 na logično visoki ravni. S tem ponastavite flip-flop in izhod časovnika je spet na logično visoki ravni.
c. Bi-stabilen multi-vibrator
Bi-stabilni večvibracijski krog
Časovnik 555 v dvostabilnem multi-vibratorju ne zahteva uporabe nobenega kondenzatorja, temveč se uporablja stikalo SPDT med maso in zatiči 2 in 4.
Kadar je položaj stikala tak, da je zatič 2 skupaj z zatičem 6 pritrjen na tla, ima izhod primerjalnika 1 logično nizek signal, medtem ko ima izhod primerjalnika 2 logično visok signal. To ponastavi SR flip-flop in izhod flip flopa je logično nizek. Izhod časovnika je tako logično visok signal.
Ko je položaj stikala na tak način, da je zatič 4 ali ponastavitveni zatič flip-flopa ozemljen, je nastavljen SR flip-flop in izhod je na visoki logiki. Izhod časovnika je na logično nizkem signalu. Tako se glede na položaj stikala dobijo visoki in nizki impulzi.
To so osnovna vezja multivibratorjev, ki se uporabljajo za generiranje impulzov. Upamo, da ste jasno razumeli multi-vibratorje.
Tu je preprosto vprašanje za vse bralce:
Katere druge vrste vezij se uporabljajo za generiranje impulzov razen multi-vibratorjev?
