39. Одновібратори.
Одновибраторы предназначены для вырабатывания одиночных импульсов с заданной длительностью. При этом длительность запускающего импульса особой роли не играет, лишь бы она была не больше длительности вырабатываемого одновибратором импульса, т.е. tи зап<tи, где tи зап - длительность запускающего импульса; tи - длительность выходного импульса одновибратора.
Схема одновибратора приведена на рис. 4.8, а. Он выполнен на двух элементах логики типа 2И-НЕ путем введения положительной обратной связи (выход второго элемента соединен с входом первого).
В исходном состоянии на выходе элемента Э2 имеется уровень “1”, а на выходе элемента Э1- “0”, так как на обоих его входах имеется “1”(запускающие импульсы представляют отрицательный перепад напряжения). При поступлении на вход запускающего отрицательного перепада напряжения на выходе первого элемента появится уровень “1”, т.е. положительный скачок, который через конденсатор С поступит на вход второго элемента. Элемент Э2 инвертирует этот сигнал и уровень “0” по цепи обратной связи подается на второй вход элемента Э1. На выходе элемента Э2 поддерживается уровень “0” до тех пор, пока не зарядится конденсатор С до уровня Uc пор = U1 - Uпор, а напряжение на резисторе R не достигнет порогового уровня Uпор (рис. 4.8, б).
Длительность выходного импульса одновибратора может быть определена с помощью выражения
,
где Rвых - выходное сопротивление первого элемента. Uпор - пороговое напряжение логического элемента.
40. Мультивібратори.
Мультивібра́тор — релаксаційний генератор електричних коливань прямокутного типу. Термін запропонований голландським фізиком ван дер Полем, тому що в спектрі мультивібратора є багато гармонік — на відміну від генератора синусоїдальних коливань («моновібратора»).
Мультивібратор є одним з найпоширеніших генераторів імпульсів прямокутної форми, що являє собою двокаскадний резистивний підсилювач з додатнім зворотним зв'язком. Різні варіанти схем мультивібратора, які різняться між собою за типом використовуваних елементів (лампові, транзисторні, тиристорні, мікроелектронні і так далі), режиму роботи (автоколивальних, режиму очікування, синхронізації), видами зв'язку між підсилювальними елементами, способах регулювання тривалості і частоти генерованих імпульсів і так далі.
Віднесення мультивібратора до класу автогенератори виправдане лише при автоколивальному режимі його роботи. У режимі очікування мультивібратор виробляє імпульси тільки тоді, коли на його вхід надходять спеціальні сигнали, які його запускають. Режим синхронізації відрізняється від автоколивальних лише тим, що в цьому режимі за допомогою зовнішнього керуючої (синхронізуючої) напруги можна змінювати частоту генерованих коливань.
Схема може знаходитися в одному з двох нестабільних станів і періодично переходить з одного в інший. Фаза переходу дуже коротка завдяки дії позитивного зворотного зв'язку між каскадами посилення.
Схема
мультивібратора на біполярних
транзисторах
Мультивібратор може працювати в одному із трьох режимів:
автоколивальному, що характеризується відсутністю стійких станів; існують два, що чергуються в часі стани квазірівноваги;
чекаючому, при якому існує один стійкий стан і один стан квазірівноваги.
синхронізації. У цьому режимі на мультивібратор впливає зовнішня синхронізуюча напруга. Мультивібратори застосовуються в якості задаючих генераторів, розширювачів імпульсів, дільників частоти.
Формування крутих перепадів, напруги в мультивібраторах розвивається автоматично завдяки наявності часозадаючих (хронірующих) елементів, якими звичайно є RC-ланцюги.
Загальна характеристика мультивібраторів
При проектуванні мультивібраторів як елементна база використають біполярні, польові й одноперехідні транзистори, а також аналогові й цифрові інтегральні мікросхеми. Напівпровідникові прилади в мультивібраторах працюють у ключовому режимі.
При роботі мультивібратора в режимі автоколивань виробляються періодично повторювані імпульси прямокутної форми. Частота генеруючих імпульсів визначається параметрами часозадаючого ланцюга, властивостями схеми й режимом її живлення. На частоту автоколивань впливає підключене навантаження. Звичайно мультивібратор застосовується як генератор імпульсів великої тривалості, які потім використаються для формування імпульсів необхідної тривалості й амплітуди.