Τα κυκλώματα πολλαπλών δόνησης αναφέρονται στο ειδικό τύπος ηλεκτρονικών κυκλωμάτων χρησιμοποιείται για την παραγωγή σημάτων παλμού. Αυτά τα παλμικά σήματα μπορούν να είναι ορθογώνια ή τετράγωνα κύματα. Παράγουν γενικά παραγωγή σε δύο καταστάσεις: υψηλή ή χαμηλή. Ένα ειδικό χαρακτηριστικό των πολλαπλών δονητών είναι η χρήση παθητικών στοιχείων όπως η αντίσταση και ο πυκνωτής για τον προσδιορισμό της κατάστασης εξόδου.
Κυκλώματα πολλαπλών δονητών
Τύποι πολλαπλών δονητών
προς την. Monostable Multi-δονητής : Ένας μονοσταθερός πολυ-δονητής είναι ο τύπος κυκλώματος πολλαπλών δονητών του οποίου η έξοδος είναι σε μία μόνο σταθερή κατάσταση. Είναι επίσης γνωστό ως πολλαπλών δονητών μιας βολής. Σε έναν μονοσταθερό πολυ-δονητή, η διάρκεια παλμού εξόδου καθορίζεται από τη σταθερά χρόνου RC και δίνεται ως: 1,11 * R * C
σι. Ένας σταθερός πολυ-δονητής : Ένας σταθερός δονητής είναι ένα κύκλωμα με έξοδο ταλαντώσεων. Δεν χρειάζεται εξωτερική ενεργοποίηση και δεν έχει σταθερή κατάσταση. Είναι ένας τύπος αναγεννητικού ταλαντωτή.
ντο. Bistable Multi-δονητής : Ένας δισταθής δονητής είναι ένα κύκλωμα με δύο σταθερές καταστάσεις: υψηλή και χαμηλή. Γενικά απαιτείται ένας διακόπτης για εναλλαγή μεταξύ της υψηλής και της χαμηλής κατάστασης της εξόδου.
Τρεις τύποι κυκλωμάτων πολλαπλών δόνησης
1. Χρήση τρανζίστορ
ένα. Monostable Multi-δονητής
Κύκλωμα πολλαπλών δονητών Monostable
Στο παραπάνω κύκλωμα, απουσία εξωτερικού σήματος σκανδάλης, η βάση του τρανζίστορ Τ1 βρίσκεται στο επίπεδο της γείωσης και ο συλλέκτης έχει υψηλότερο δυναμικό. Επομένως, το τρανζίστορ διακόπτεται. Ωστόσο, η βάση του τρανζίστορ Τ2 λαμβάνει θετική παροχή τάσης από το VCC μέσω μιας αντίστασης και το τρανζίστορ Τ2 οδηγείται σε κορεσμό. Και, καθώς ο πείρος εξόδου συνδέεται στο έδαφος μέσω του Τ2, είναι σε λογικό χαμηλό επίπεδο.
Όταν ένα σήμα σκανδάλης εφαρμόζεται στη βάση του τρανζίστορ Τ1, αρχίζει να λειτουργεί καθώς αυξάνεται το ρεύμα βάσης. Καθώς το τρανζίστορ διεξάγει, η τάση του συλλέκτη μειώνεται. Ταυτόχρονα, η τάση του πυκνωτή C2 ξεκινά να αποφορτίζεται μέσω του T1. Αυτό προκαλεί τη μείωση του δυναμικού στο τερματικό βάσης του Τ2 και τελικά το Τ2 διακόπτεται. Δεδομένου ότι ο πείρος εξόδου είναι τώρα άμεσα συνδεδεμένος με θετική τροφοδοσία μέσω αντίστασης: Ο Vout βρίσκεται σε λογικό υψηλό επίπεδο.
Μετά από λίγο, όταν ο πυκνωτής αποφορτιστεί εντελώς, αρχίζει να φορτίζεται μέσω της αντίστασης. Το δυναμικό στο τερματικό βάσης του τρανζίστορ Τ2 αρχίζει να αυξάνεται σταδιακά και τελικά το Τ2 οδηγείται στην αγωγή. Έτσι, η έξοδος είναι πάλι σε λογικό χαμηλό επίπεδο ή το κύκλωμα επιστρέφει στη σταθερή του κατάσταση.
σι. Bistable Multivibrator
Κύκλωμα Bistable Multivibrator
Το παραπάνω κύκλωμα είναι ένα δισταθές κύκλωμα πολλαπλών δονητών με δύο εξόδους, ορίζοντας τις δύο σταθερές καταστάσεις του κυκλώματος.
Αρχικά, όταν ο διακόπτης βρίσκεται στη θέση Α, η βάση του τρανζίστορ Τ1 βρίσκεται στο δυναμικό γείωσης και, συνεπώς, διακόπτεται. Ταυτόχρονα, η βάση του τρανζίστορ Τ2 έχει συγκριτικά υψηλότερο δυναμικό, αρχίζει να λειτουργεί. Αυτό αναγκάζει τον ακροδέκτη εξόδου 1 να συνδεθεί απευθείας στο έδαφος και το Vout1 να βρίσκεται σε λογικό χαμηλό επίπεδο. Η έξοδος pin2 στον συλλέκτη του T1 συνδέεται απευθείας με το Vcc και το Vout2 βρίσκεται σε λογικό υψηλό επίπεδο.
Τώρα, όταν ο διακόπτης βρίσκεται στη θέση Β, οι ενέργειες των τρανζίστορ αντιστρέφονται (το Τ1 είναι αγωγό και το Τ2 διακόπτεται) και οι συνθήκες εξόδου αντιστρέφονται.
ντο. Πολύ δονητής Astable
Κύκλωμα πολλαπλών δονητών
Το παραπάνω κύκλωμα είναι κύκλωμα ταλαντωτή. Ας υποθέσουμε ότι αρχικά το τρανζίστορ Τ1 βρίσκεται σε αγωγιμότητα και το Τ2 είναι σε αποκοπή. Η έξοδος 2 είναι σε λογικό επίπεδο και η έξοδος 1 είναι σε λογικό χαμηλό επίπεδο. Καθώς ο πυκνωτής c2 αρχίζει να φορτίζεται μέσω του R4, το δυναμικό στη βάση του Τ2 αρχίζει να αυξάνεται σταδιακά έως ότου το Τ2 αρχίσει να λειτουργεί. Αυτό μειώνει το δυναμικό συλλογής του και σταδιακά το δυναμικό στη βάση του Τ1 αρχίζει να μειώνεται έως ότου διακοπεί εντελώς.
Τώρα, καθώς το C1 φορτίζει μέσω του R1, το δυναμικό στη βάση του τρανζίστορ Τ1 αρχίζει να αυξάνεται και τελικά οδηγείται στην αγωγιμότητα και η όλη διαδικασία επαναλαμβάνεται. Έτσι, η έξοδος επαναλαμβάνεται συνεχώς ή ταλαντεύεται.
Εκτός από τη χρήση BJT, άλλα τύποι τρανζίστορ χρησιμοποιούνται επίσης σε κυκλώματα πολλαπλών δονητών.
2. Χρησιμοποιώντας Logic Gates
προς την. Μονο-σταθερός πολυ-δονητής
Μονο-σταθερό κύκλωμα πολλαπλών δονητών
Αρχικά το δυναμικό σε όλη την αντίσταση είναι στο επίπεδο του εδάφους. Αυτό συνεπάγεται χαμηλό λογικό σήμα στην είσοδο της πύλης NOT. Έτσι, η έξοδος είναι σε λογικό υψηλό επίπεδο.
Καθώς και οι δύο είσοδοι της πύλης NAND είναι σε λογικά υψηλά επίπεδα, η έξοδος είναι σε λογικό χαμηλό επίπεδο και η έξοδος του κυκλώματος παραμένει σε σταθερή κατάσταση.
Τώρα, ας υποθέσουμε ότι ένα λογικό χαμηλό σήμα δίνεται σε μία από τις εισόδους της πύλης NAND, ενώ η άλλη είσοδος είναι σε λογικό υψηλό επίπεδο, η έξοδος της πύλης είναι λογική 1, δηλαδή θετική τάση. Δεδομένου ότι υπάρχει μια πιθανή διαφορά μεταξύ του R, το VR1 βρίσκεται σε λογικό υψηλό επίπεδο και, συνεπώς, η έξοδος της πύλης NOT είναι λογική 0. Καθώς αυτό το λογικό χαμηλό σήμα τροφοδοτείται πίσω στην είσοδο της πύλης NAND, η έξοδος του παραμένει στη λογική 1 και η τάση του πυκνωτή αρχίζει να αυξάνεται σταδιακά. Αυτό με τη σειρά του προκαλεί την πιθανή πτώση της αντίστασης, δηλ. Το VR1 αρχίζει να μειώνεται σταδιακά και σε ένα σημείο πηγαίνει χαμηλό, έτσι ώστε ένα λογικό χαμηλό σήμα να τροφοδοτείται στην είσοδο της πύλης NOT και η έξοδος είναι πάλι σε λογικό υψηλό σήμα. Η χρονική περίοδος για την οποία η έξοδος παραμένει σε σταθερή κατάσταση καθορίζεται από τη σταθερά χρόνου RC.
σι. Πολύ δονητής
Κύκλωμα πολλαπλών δονητών
Αρχικά, όταν δίνεται η τροφοδοσία, ο πυκνωτής δεν έχει φορτιστεί και ένα λογικό χαμηλό σήμα τροφοδοτείται στην είσοδο της πύλης NOT. Αυτό προκαλεί την έξοδο σε λογικό υψηλό επίπεδο. Καθώς αυτό το υψηλό σήμα λογικής τροφοδοτείται πίσω στην πύλη AND, η έξοδος του είναι στη λογική 1. Ο πυκνωτής ξεκινά τη φόρτιση και το επίπεδο εισόδου της πύλης NOT αυξάνεται έως ότου φτάσει στο υψηλό κατώφλι λογικής και η έξοδος είναι στο λογικό χαμηλό.
Και πάλι, η έξοδος πύλης AND βρίσκεται σε λογική χαμηλή (η λογική χαμηλή είσοδος τροφοδοτείται ξανά) και ο πυκνωτής αρχίζει να αποφορτίζεται έως ότου το δυναμικό του στην είσοδο της πύλης ΝΟΤ φτάσει το λογικό χαμηλό κατώφλι και η έξοδος αλλάζει και πάλι στην υψηλή λογική .
Αυτό είναι στην πραγματικότητα ένας τύπος κύκλωμα ταλαντωτή χαλάρωσης .
ντο. Bistable Multi-δονητής
Η απλούστερη μορφή πολλαπλών δονητών είναι το μάνδαλο SR, που πραγματοποιείται από λογικές πύλες.
Κύκλωμα πολλαπλών δονητών Bistable
Ας υποθέσουμε ότι η αρχική έξοδος είναι σε λογικό υψηλό επίπεδο (Set) και το σήμα ενεργοποίησης εισόδου βρίσκεται σε λογικό χαμηλό σήμα (Reset). Αυτό προκαλεί την έξοδο της πύλης NAND 1 σε λογικό υψηλό επίπεδο. Καθώς και οι δύο είσοδοι του U2 είναι σε λογικό υψηλό επίπεδο, η έξοδος είναι σε λογικό χαμηλό επίπεδο.
Δεδομένου ότι και οι δύο είσοδοι του U3 είναι σε λογικό υψηλό επίπεδο, η έξοδος είναι σε λογικό χαμηλό επίπεδο, δηλαδή, Επαναφορά. Η ίδια λειτουργία συμβαίνει για ένα λογικό υψηλό σήμα στην είσοδο και το κύκλωμα αλλάζει κατάσταση μεταξύ 0 και 1. Όπως φαίνεται, η χρήση λογικών πυλών για πολλούς δονητές είναι στην πραγματικότητα παραδείγματα ψηφιακών λογικών κυκλωμάτων.
3. Χρησιμοποιώντας 555 χρονόμετρα
555 χρονόμετρο IC είναι το πιο συχνά χρησιμοποιούμενο IC για παραγωγή σφυγμού, ειδικά διαμόρφωση πλάτους παλμού , για κυκλώματα πολλαπλών δονητών.
ένα. Monostable Multi-δονητής
Κύκλωμα πολλαπλών δονητών Monostable
Για να συνδέσετε έναν χρονοδιακόπτη 555 σε λειτουργία monostable, ένας πυκνωτής εκφόρτισης συνδέεται μεταξύ του πείρου εκφόρτισης 7 και της γείωσης. Το πλάτος παλμού της παραγόμενης εξόδου καθορίζεται από την τιμή του αντιστάτη R μεταξύ του πείρου εκφόρτισης, του Vcc και του πυκνωτή C.
Εάν γνωρίζετε το εσωτερικό κύκλωμα του χρονοδιακόπτη 555, πρέπει να γνωρίζετε το γεγονός ότι a Ο χρονοδιακόπτης 555 λειτουργεί με ένα τρανζίστορ, δύο συγκριτές και ένα SR flip-flop.
Αρχικά, όταν η έξοδος έχει λογικό χαμηλό σήμα, το τρανζίστορ Τ οδηγείται στην αγωγή και ο πείρος 7 είναι γειωμένος. Ας υποθέσουμε ότι ένα λογικό χαμηλό σήμα εφαρμόζεται στην είσοδο σκανδάλης ή στην είσοδο του συγκριτή, καθώς αυτή η τάση είναι μικρότερη από 1 / 3Vcc, η έξοδος του συγκριτικού IC πηγαίνει υψηλή, προκαλώντας την επαναφορά του flip-flop έτσι ώστε η έξοδος να είναι τώρα σε λογικό χαμηλό επίπεδο.
Ταυτόχρονα, το τρανζίστορ απενεργοποιείται και ο πυκνωτής αρχίζει να φορτίζει μέσω Vcc. Όταν η τάση του πυκνωτή αυξάνεται πέρα από τα 2 / 3Vcc, η έξοδος του συγκριτή 2 αυξάνεται, προκαλώντας τη ρύθμιση του SR flip-flop. Έτσι, η έξοδος βρίσκεται πάλι στη σταθερή της κατάσταση μετά από μια ορισμένη χρονική περίοδο που καθορίζεται από τις τιμές των R και C.
σι. Πολύ δονητής Astable
Για να συνδέσετε έναν χρονοδιακόπτη 555 σε κατάσταση αστάθειας, οι ακίδες 2 και 6 συντομεύονται και μια αντίσταση συνδέεται μεταξύ του πείρου 6 και 7.
Κύκλωμα πολλαπλών δονητών
Αρχικά, ας υποθέσουμε ότι η έξοδος του SR flip-flop είναι σε λογικό χαμηλό επίπεδο. Αυτό απενεργοποιεί το τρανζίστορ και ο πυκνωτής ξεκινά τη φόρτιση σε Vcc μέσω Ra και Rb με τέτοιο τρόπο ώστε, ταυτόχρονα, η τάση εισόδου στο συγκριτή 2 να υπερβαίνει την τάση κατωφλίου των 2 / 3Vcc και η έξοδος του συγκριτή πηγαίνει υψηλή. Αυτό προκαλεί το SR flip-flop να ρυθμιστεί με τέτοιο τρόπο ώστε η έξοδος του χρονοδιακόπτη να είναι λογικά χαμηλή.
Τώρα, το τρανζίστορ οδηγείται στον κορεσμό από ένα λογικό υψηλό σήμα στη βάση του. Ο πυκνωτής ξεκινά να αποφορτίζει μέσω Rb, και όταν αυτή η τάση πυκνωτή πέσει κάτω από το 1/3 Vcc, η έξοδος του συγκριτή C2 είναι σε λογικό υψηλό επίπεδο. Αυτό επαναφέρει το flip-flop και η έξοδος του χρονοδιακόπτη βρίσκεται πάλι σε λογικό υψηλό επίπεδο.
ντο. Πολύ δονητής δύο σταθερών
Κύκλωμα πολλαπλών δονητών δύο σταδίων
Ένας χρονοδιακόπτης 555 σε δι-σταθερό πολλαπλό δονητή δεν απαιτεί τη χρήση οποιουδήποτε πυκνωτή, αλλά ένας διακόπτης SPDT χρησιμοποιείται μεταξύ γείωσης και ακίδων 2 και 4.
Όταν η θέση του διακόπτη είναι κατά τέτοιο τρόπο ώστε ο πείρος 2 να είναι στο έδαφος μαζί με τον πείρο 6, η έξοδος του συγκριτή 1 είναι σε λογικό χαμηλό σήμα, ενώ η έξοδος του συγκριτή 2 είναι σε λογικό υψηλό σήμα. Αυτό επαναφέρει το SR flip-flop και η έξοδος του flip flop είναι λογική χαμηλή. Η έξοδος του χρονοδιακόπτη είναι συνεπώς λογικό υψηλό σήμα.
Όταν η θέση του διακόπτη είναι με τέτοιο τρόπο ώστε ο πείρος 4 ή ο πείρος επαναφοράς του flip-flop να είναι γειωμένος, το SR flip-flop έχει ρυθμιστεί και η έξοδος είναι λογική. Η έξοδος του χρονοδιακόπτη έχει λογικό χαμηλό σήμα. Έτσι, ανάλογα με τη θέση του διακόπτη, λαμβάνονται υψηλοί και χαμηλοί παλμοί.
Έτσι, αυτά είναι τα βασικά κυκλώματα πολλαπλών δονητών που χρησιμοποιούνται για την παραγωγή παλμών. Ελπίζουμε να έχετε μια σαφή κατανόηση των πολλαπλών δονητών.
Εδώ είναι μια απλή ερώτηση για όλους τους αναγνώστες:
Εκτός από τους πολλαπλούς δονητές, ποιοι είναι οι άλλοι τύποι κυκλωμάτων που χρησιμοποιούνται για την παραγωγή παλμών;
