8.8. Мультивибратор на интегральном таймере

На интегральном таймере можно построить мультивибратор, частота выходных импульсов которого будет зависеть от номиналов резистора и конденсатора внешней времязадающей цепи. Схема такого мультивибратора представлена на рис. 8.13.

Рис. 8.13. Схема мультивибратора на интегральном таймере К1006ВИ1

Резистор R1 и конденсатор С1 – внешняя времязадающая цепь. Резистор R1 подключён к выходу микросхемы (3). Вход компаратора верхнего уровня (6) и вход компаратора нижнего уровня (2) соединены вместе и подключены к конденсатору С1. На вход сброса внутреннего триггера микросхемы (4) подан пассивный сигнал (логическая 1, +Uп), следовательно, разрешена работа триггера по сигналам с выходов компараторов. Резистор R2 – нагрузка цепи коллектора дополнительного транзистора VT3. Конденсатор С2 – блокировочный, защищает схему от помех, которые могут проникать из цепи питания на входы порогового напряжения компараторов. Контрольные точки А и В выведены для наблюдения временных диаграмм работы (рис. 8.14).

Рис. 8.14. Временная диаграмма работы мультивибратора на микросхеме К1006ВИ1

Как следует из временной диаграммы, когда в точке А логическая 1 (+Uп), начинает заряжаться конденсатор С1 через резистор R1. Как только напряжение на конденсаторе достигнет значения U_пор.в, переключится компаратор верхнего уровня, который переключит внутренний триггер в ноль, и напряжение в точке А примет значение логического 0. Конденсатор С1 начнёт разряжаться через резистор R1. Как только напряжение на конденсаторе достигнет значения U_пор.н, переключится компаратор нижнего уровня, который переключит внутренний триггер в единицу, и напряжение в точке А примет значение логической 1. Процесс будет повторяться до тех пор, пока на схему подано напряжение питания.

В точке В можно наблюдать процесс заряда – разряда конденсатора С1. Выходные импульсы будут инверсными относительно импульсов в точке А.

Период следования импульсов можно определить по формуле:

.

Частота выходного сигнала мультивибратора составит .

8.9. Одновибратор на интегральном таймере

На интегральном таймере можно построить одновибратор, длительность выходных импульсов которого будет зависеть от номиналов резистора и конденсатора внешней времязадающей цепи. Схема такого одновибратора представлена на рис. 8.15, а временная диаграмма работы – на рис. 8.16.

Назначение элементов схемы такое же, как и в схеме мультивибратора: R1, C1 – времязадающая цепь, С2 – блокировочный конденсатор. Изменился порядок подключения выводов микросхемы к времязадающей цепи. Резистор R1 подключён к питающему напряжению, выходной сигнал снимается с усилителя тока на транзисторах VT1, VT2. Дополнительный транзистор VT3 используется как ключ для разрядки конденсатора С1.

Рис. 8.15. Схема одновибратора на интегральном таймере К1006ВИ1

Рис. 8.16. Временная диаграмма работы одновибратора на микросхеме К1006ВИ1

Запуск одновибратора производится сигналом логического 0, который подают на вход компаратора нижнего уровня (2). При этом внутренний триггер переключается в единицу, на выходе схемы появляется формируемый импульс, закрывается транзистор VT3, начинается заряд конденсатора С1 времязадающей цепи от источника питания через R1. Когда напряжение на конденсаторе С1 достигнет U_пор.в, переключится компаратор верхнего уровня, который переключит внутренний триггер в ноль, импульс закончится. Конденсатор С1 быстро разрядится через открытый транзистор VT3, схема придёт в исходное состояние.

Длительность импульса на выходе одновибратора составит .

Следует отметить, что такая схема одновибратора имеет следующие недостатки. Во-первых, длительность импульса управления должна быть меньше длительности формируемого импульса; во-вторых, формируемый импульс можно только укоротить, подав сигнал логического нуля на вывод (4) микросхемы, а перезапустить одновибратор для увеличения длительности импульса нельзя; в-третьих, при подаче напряжения питания формируется выходной импульс без подачи сигнала управления.