מהם מעגלי המולטיברטור החשובים לייצור דופק?

מעגלים מרובי ויברטורים מתייחסים לספיישל סוג של מעגלים אלקטרוניים משמש להפקת אותות דופק. אותות הדופק הללו יכולים להיות אותות גל מלבניים או מרובעים. הם בדרך כלל מייצרים תפוקה בשני מצבים: גבוה או נמוך. מאפיין ספציפי של רב ויברטורים הוא השימוש באלמנטים פסיביים כמו נגד וקבל לקביעת מצב הפלט.

מעגלי מולטיברטור

סוגי רטט ויברטורים

ל. מולטי ויברטור מונוסטבל : מולטיברטור מונו-יציב הוא סוג המעגל הרב-ויברטורי שהפלט שלו נמצא במצב יציב אחד בלבד. זה ידוע גם בשם multivibrator חד פעמי. במולטיברטור מונו-סטטי, משך פעימות הפלט נקבע על ידי קבוע הזמן של RC וניתן: 1.11 * R * C

ב. מולטי ויברטור יציב : ויברטור יציב הוא מעגל עם פלט תנודה. זה לא צריך שום הפעלה חיצונית, ואין לה מצב יציב. זהו סוג של מתנד מתחדש.

ג. מולטי ויברטור Bistable : ויברטור bistable הוא מעגל עם שני מצבים יציבים: גבוה ונמוך. בדרך כלל נדרש מתג למעבר בין מצב הפלט הגבוה לנמוך.

שלושה סוגים של מעגלים מרובי ויברטורים

1. שימוש בטרנזיסטורים

א. מולטי ויברטור מונוסטבל

מעגל רב ויברטור מונוסטבל

במעגל הנ'ל, בהיעדר אות טריגר חיצוני, בסיס הטרנזיסטור T1 נמצא במפלס הקרקע והקולט נמצא בפוטנציאל גבוה יותר. לכן הטרנזיסטור מנותק. עם זאת, בסיס הטרנזיסטור T2 מקבל אספקת מתח חיובית מ- VCC דרך הנגד, והטרנזיסטור T2 מונע לרוויה. וכיוון שסיכת הפלט מחוברת לקרקע דרך ה- T2, היא ברמה נמוכה מבחינה לוגית.

כאשר מוחל אות ההדק על בסיס הטרנזיסטור T1, הוא מתחיל להתנהל כשזרם הבסיס שלו גדל. כאשר הטרנזיסטור מוליך, מתח הקולט שלו פוחת. במקביל, מתח הקבל C2 מתחיל להתפרק דרך ה- T1. זה גורם לפוטנציאל במסוף הבסיס של ה- T2 לרדת ולבסוף מנותק ה- T2. מכיוון שסיכת המוצא מחוברת כעת ישירות לאספקה ​​חיובית דרך הנגד: ה- Vout הוא ברמה גבוהה לוגית.

לאחר זמן מה, כאשר הקבל מתרוקן לחלוטין, הוא מתחיל להיטען דרך הנגד. הפוטנציאל במסוף הבסיס של הטרנזיסטור T2 מתחיל לגדול בהדרגה ובסופו של דבר ה- T2 מונע להולכה. לפיכך, הפלט הוא שוב ברמה נמוכה לוגית או שהמעגל חוזר למצבו היציב.

ב. מולטיברטור Bistable

מעגל רב-ויברטור Bistable

המעגל הנ'ל הוא מעגל רב-ויברטור בינוני עם שני יציאות, המגדיר את שני המצבים היציבים של המעגל.

בתחילה, כאשר המתג נמצא במצב A, בסיס הטרנזיסטור T1 נמצא בפוטנציאל הקרקע, ולכן הוא מנותק. יחד עם זאת, בסיס הטרנזיסטור T2 נמצא בפוטנציאל גבוה יחסית, הוא מתחיל להתנהל. זה גורם לפין פלט 1 להיות מחובר ישירות לקרקע, ו- Vout1 ברמה נמוכה לוגית. פלט ה- pin2 בקולט של T1 מחובר ישירות ל- Vcc, וה- Vout2 ברמה גבוהה לוגית.

כעת, כאשר המתג נמצא במצב B, פעולות הטרנזיסטור הפוכות (T1 מוליך ו- T2 מנותק) ומצבי הפלט הם הפוכים.

ג. מולטיברטור יציב

מעגל רב-ויברטור יציב

המעגל הנ'ל הוא מעגל מתנד. נניח, בתחילה הטרנזיסטור T1 נמצא בהולכה ו- T2 מנותק. הפלט 2 הוא ברמת ההיגיון, והפלט 1 הוא ברמה ההיגיון הנמוך. כאשר הקבל c2 מתחיל להיטען דרך R4, הפוטנציאל בבסיס T2 מתחיל לגדול בהדרגה עד T2 מתחיל להתנהל. זה מקטין את פוטנציאל האספן שלו ובהדרגה הפוטנציאל בבסיס T1 מתחיל לרדת עד שהוא מנותק לחלוטין.

כעת, כאשר C1 נטען דרך R1, הפוטנציאל בבסיס הטרנזיסטור T1 מתחיל לגדול ובסופו של דבר הוא מונע להולכה, וכל התהליך חוזר. לפיכך, התפוקה חוזרת או מתנדנדת כל הזמן.

מלבד שימוש ב- BJT, אחרים סוגי טרנזיסטורים משמשים גם במעגלים מרובי ויברטורים.

2. שימוש בשערי לוגיקה

ל. מולטי ויברטור מונו יציב

מעגל רב ויברטור מונו יציב

בתחילה הפוטנציאל על פני הנגד הוא בגובה הקרקע. זה מרמז על אות לוגי נמוך לכניסה של שער ה- NOT. לפיכך, התפוקה היא ברמה גבוהה של לוגיקה.

מכיוון ששני הקלטים של NAND gate נמצאים ברמות לוגיות גבוהות, הפלט ברמה נמוכה לוגית, ופלט המעגל נשאר במצב יציב.

כעת, נניח שניתן אות נמוך לוגי לאחת הכניסות של שער ה- NAND, והכניסה השנייה היא ברמה גבוהה לוגית, הפלט של השער הוא לוגיקה 1, כלומר מתח חיובי. מכיוון שיש הבדל פוטנציאלי על פני R, VR1 הוא ברמה גבוהה לוגית, ובהתאם לכך הפלט של השער NOT הוא לוגיקה 0. מכיוון שאות ההיגיון הנמוך הזה מוחזר לקלט של שער NAND, הפלט שלו נשאר בלוגיקה 1 ו מתח הקבל מתחיל לעלות בהדרגה. זה בתורו גורם לירידה הפוטנציאלית על פני הנגד, כלומר, VR1 מתחיל לרדת בהדרגה ובשלב מסוים הוא יורד נמוך, כך שאות נמוך ההיגיון מוזרם לכניסה של השער NOT, והפלט הוא שוב באות גבוהה לוגית. פרק הזמן שבו הפלט נשאר במצבו היציב נקבע על ידי קבוע הזמן RC.

ב. מולטי ויברטור אסטטי

מעגל רב ויברטור יציב

בתחילה, כאשר האספקה ​​ניתנת, הקבל אינו נטען ואות נמוך לוגי מוזרם לקלט של שער ה- NOT. זה גורם לפלט להיות ברמה גבוהה לוגית. מאחר שאות ההיגיון הגבוה הזה מועבר חזרה לשער AND, הפלט שלו הוא בהיגיון 1. הקבל מתחיל להיטען ורמת הכניסה של השער NOT עולה עד שהוא מגיע לסף ההיגיון הגבוה, והפלט נמוך בהיגיון.

שוב, יציאת השער AND היא בהיגיון נמוך (קלט לוגי נמוך מוזרם בחזרה), והקבל מתחיל להתפרק עד שהפוטנציאל שלו בכניסה של השער NOT יגיע לסף לוגיקה נמוך, והפלט מוחזר שוב לגובה ההיגיון. .

זהו למעשה סוג של מעגל מתנד הרפיה .

ג. מולטי ויברטור Bistable

הצורה הפשוטה ביותר של מולטי ויברטור בינוני היא תפס ה- SR, שמומש על ידי שערי לוגיקה.

מעגל רב ויברטור Bistable

נניח שהפלט ההתחלתי הוא ברמה גבוהה לוגית (Set) ואות ההדק של הקלט הוא באות נמוכה לוגית (Reset). זה גורם לפלט של NAND שער 1 להיות ברמה גבוהה לוגית. מכיוון ששני הקלטים של U2 הם ברמה גבוהה לוגית, הפלט הוא ברמה נמוכה לוגית.

מכיוון ששני הקלטים של U3 הם ברמה גבוהה לוגית, הפלט הוא ברמה נמוכה לוגית, כלומר איפוס. אותה פעולה מתרחשת עבור אות גבוה לוגי בכניסה, והמעגל משנה את המצב בין 0 ל- 1. כפי שניתן לראות השימוש בשערים לוגיים עבור רב ויברטורים הם למעשה דוגמאות למעגלי לוגיקה דיגיטליים.

3. שימוש ב 555 טיימרים

555 טיימר IC הוא ה- IC הנפוץ ביותר לייצור דופק, במיוחד אפנון רוחב הדופק , למעגלי מולטיברטור.

א. מולטי ויברטור מונוסטבל

מעגל רב ויברטורים מונוסטבל

כדי לחבר טיימר 555 במצב מונו-יציב, מחברים קבלים לפריקה בין סיכת הפריקה 7 לאדמה. רוחב הדופק של הפלט שנוצר נקבע על ידי ערך הנגד R בין סיכת הפריקה, Vcc וקבל C.

אם אתה מודע למעגלים הפנימיים של טיימר 555, עליך להיות מודע לעובדה ש- טיימר 555 עובד עם טרנזיסטור, שני משווים וכפכף SR.

בתחילה, כאשר הפלט נמצא באות נמוכה לוגית, הטרנזיסטור T מונע להולכה וסיכה 7 מקורקעת. נניח שסיגנל נמוך לוגי מוחל על כניסת ההדק או על קלט המשווה, מכיוון שמתח זה הוא פחות מ -1 / 3Vcc, הפלט של IC המשווה עולה גבוה, מה שגורם לכפכף להתאפס כך שהפלט כעת ברמה נמוכה של היגיון.

במקביל, הטרנזיסטור מכובה והקבל מתחיל לטעון דרך Vcc. כאשר מתח הקבל עולה על 2 / 3Vcc, פלט השוואה 2 עולה גבוה וגורם לכפכף SR להתקבע. לפיכך, התפוקה נמצאת שוב במצב יציב לאחר פרק זמן מסוים הנקבע על ידי ערכי R ו- C.

ב. מולטיברטור יציב

כדי לחבר טיימר 555 במצב אסטאלי, הסיכות 2 ו -6 מתקצרות ונגד מחברים בין סיכה 6 ל -7.

מעגל רב-ויברטור יציב

בתחילה, נניח שתפוקת הכפכף היא ברמה נמוכה מבחינה הגיונית. זה מכבה את הטרנזיסטור והקבל מתחיל לטעון ל- Vcc דרך Ra ו- Rb בצורה כזו, שבבת אחת מתח הכניסה למשווה 2 עולה על מתח הסף של 2 / 3Vcc, ופלט המשווה הולך גבוה. זה גורם לכפכף ה- SR להגדיר בצורה כזו שפלט הטיימר יהיה נמוך בהיגיון.

כעת, הטרנזיסטור מונע לרוויה על ידי אות גבוה הגיוני בבסיסו. הקבל מתחיל להתפרק דרך Rb, וכאשר מתח הקבל הזה יורד מתחת ל- 1/3 Vcc, הפלט של המשווה C2 הוא ברמה גבוהה לוגית. זה מאפס את הכפכף ופלט הטיימר שוב ברמה גבוהה של לוגיקה.

ג. מולטי ויברטור דו-יציב

מעגל רב ויברטור דו-יציב

טיימר 555 במולטי ויברטור דו-יציב אינו מצריך שימוש בקבל כלשהו, ​​אלא משתמשים במתג SPDT בין הקרקע לסיכות 2 ו -4.

כאשר מיקום המתג נמצא בצורה כזו שהסיכה 2 נמצאת בקרקע יחד עם סיכה 6, הפלט של המשווה 1 הוא באות נמוכה לוגית, ואילו הפלט של המשווה 2 הוא באות גבוהה לוגית. זה מאפס את הכפכף SR, והפלט של הכפכף נמוך בהיגיון. פלט הטיימר הוא אפוא לוגי גבוה.

כאשר מיקום המתג נמצא בצורה כזו שהסיכה 4, או סיכת האיפוס של הכפכף מקורקעים, הכפכף SR מוגדר, והפלט הוא בהיגיון גבוה. הפלט של הטיימר הוא בסימן לוגי נמוך. לפיכך, בהתאם למצב המתג, מתקבלים פולסים גבוהים ונמוכים.

אז אלה מעגלי המולטיברטור הבסיסיים המשמשים לייצור דופק. אנו מקווים שיש לך הבנה ברורה של מולטי ויברטורים.

הנה שאלה פשוטה לכל הקוראים:

מלבד רב ויברטורים, מהם סוגי המעגלים האחרים המשמשים לייצור דופק?