3.5.3 Одновібратори

На відміну від мультивібраторів, у яких два стани є нестійкими, в одновібраторах один стан стійкий, а інше - нестійкий. Нестійкий стан наступає із приходом вхідного імпульсу, що запускає. Він триває якийсь час, обумовлений час – ланцюгом схеми, що задає, після чого одновібратор вертається у вихідний стійкий стан. R

На рис. 3.27 наведена схема одновібратора на елементах АБО-НІ. Відмінність цієї схеми від схеми мультивібратора полягає в безпосередньому зв'язку виходу елемента Е₂ з одним із входів елемента Е_1, на другий вхід Е₁ подаються вхідні імпульси.

У вихідному стані на вході елемента Е₂ присутня «1», отже, на виході Е₂ і на першому вході Е₁ – «0» і на другому вході Е₁ –«0», а на виході Е₁ –«1». Конденсатор С - розряджений.

Е1

Е2

Рисунок 3.27 - Схема одновібратора на елементах АБО-НІ.

При впливі на вхід елемента Е₁, імпульсу позитивної полярності «1» на вихід елемента Е₁ напруга змінюється до рівня «0». Цей перепад напруги через конденсатор С ( на якому напруга не може змінюватися стрибком) передається на вхід елемента Е₁ і на його виході з'являється «1». У цьому стані одновібратор залишається доти, поки конденсатор С не зарядиться до напруги, що відповідає рівню « 1» від джерела +Е через резистор R і малий вихідний опір елемента Е₂.Тоді одновібратор повернеться у вихідний стан. Тривалість імпульсу визначається формулою (3). По закінченні вихідного імпульсу конденсатор С розряджається через резистор R і діод VD.

Контрольні питання

До пункту 3.5.1

1. Дайте визначення компараторам.

2. Умовне графічне позначення компаратора

3. Передатна характеристика компаратора.

4. Дайте визначення тригерам Шмітта.

5. Умовне позначення тригера Шмітта.

6. Передатна характеристика тригера Шмідта.

7. Дайте визначення мультивібраторам.

8. Часова діаграма роботи мультивібратора.

9. Дайте визначення одновібратору.

10. Часові діаграми роботи одновібратора.

11. Дайте визначення блокінг-генератору.

12. Дайте визначення генератору лінійно змінюваної напруги.

До пункту 3.5.2

1. Опишіть принцип роботи мультивібраторів.

2. Замалюйте схему мультивібратора на логічних елементах.

3. Яке призначення елементів схеми?

4. Опишіть роботу схеми.

До пункту 3.5.3

1. У чому відмінність одновібраторів від мультивібраторів?

2. Замалюйте схему одновібратора на логічних елементах.

3. Яке призначення елементів схеми?

4. Опишіть роботу схеми.

3.6 Інтегруючі і диференціюючи rc-ланцюги

3.6.1 Інтегруючий rc-ланцюг

Інтегруючі ланцюги звичайно відносять до лінійних ланцюгів перетворення імпульсів. Вони призначені для інтегрування в часі електричних вхідних сигналів і в загальному випадку описуються рівнянням:

де - початкове значення вихідного сигналу в момент ;

— коефіцієнт пропорційності.

Найпростіший інтегруючий RC-ланцюг представлений на рис. 3.31, а. Вхідний сигнал являє собою прямокутні імпульси. Для інтегрування з малою погрішністю найпростіший RC-ланцюг застосовувати не раціонально. Наприклад, для інтегрування прямокутного імпульсу з погрішністю, що не перевищує 1%, необхідний ланцюг, з постійної часу в 50 разів більший тривалості інтегрувального імпульсу, а вихідна напруга буде в 5 разів менше значення вхідної напруги (рис.3.31,б). Такий ланцюг може бути використаний там, де бажано одержати малі вихідні напруги при досить більших вхідних напругах.

U_вих

U_вих

I_розр

Рисунок 3.31 - Найпростіший інтегруючий RC-ланцюг

На практиці RC-ланцюг часто застосовують для розтягування фронту й зрізу імпульсу. Часові діаграми роботи таких ланцюгів наведені на рис. 3.31, б. З наведених графіків видно, що постійні часу інтегруючого ланцюга менше тривалості імпульсу.

Принцип роботи RC-ланцюга полягає в наступному: з появою вхідного імпульсу напруга на конденсаторі дорівнює нулю. При протіканні зарядного струму через конденсатор напруга на ньому збільшується по експоненціальному законі й через досягає значення . Після зняття вхідного імпульсу починається розряд конденсатора. Таким чином, виходить збільшення довжини фронту, зрізу й самого імпульсу.