Логотип

 Электронные устройства

 материалы в категории

Ждущий мультивибратор

В отличие от обыкновенного мультивибратора который постоянно находится в режиме автогенерации,  ждущий мультивибратор выполняет немного другую функцию: он подобно триггеру имеет управляющий вход, но при поступлении сигнала на этот вход он не принимает одно из устойчивых положений а выдает всего-лишь один прямоугольный импульс. Причем длительность этого импульса можно регулировать.


Упрощенная структурная схема ждущего мультивибратора на операционном усилителе выглядит так:

ждущий мультивибратор
В данном случае времязадающей цепью являются элементы VD1, C и R.
Если взять условно что в состоянии покоя на выходе операционного усилителя (ОУ) присутствует отрицательное напряжение, то на конденсаторе C будет присутствовать небольшое напряжение Uc порядка 0,5V (если применен кремниевый диод).
При достаточной амплитуде запускающего импульса Uзап операционный усилитель переключится и на его выходе появится положительное напряжение. Причем переключение произойдет практически мгновенно за счет обратной связи выполненной на резисторах R1, R2.
Тогда: на диоде VD1 появится положительное напряжение (через резистор R) и он закроется. Начнется заряд конденсатора C, причем время этого заряда будет напрямую зависеть от его емкости и сопротивления резистора R (на рисунке "Б" этот участок обозначен tи).
Спустя какое-то время конденсатор C зарядится, падение напряжения на инвертирующем входе ОУ прекратится и он вернется в исходное состояние: на его выходе вновь будет "минус".
Диод VD1 вновь откроется и конденсатор C начнет разряжаться через него. Это так-же займет некоторое время (его называют время релаксации) на рисунке "б" этот временной участок обозначен tр и затем все вернется в исходное состояние.

Как видим ничего сильно хитрого здесь нет, но вот такой вариант ждущего мультивибратора можно рассматривать лишь в качестве структурной схемы: на практике она имеет один существенный недостаток- во время релаксации на вход нельзя подавать запускающий импульс. Поэтому в качестве ждущим мультивибраторов применяются специализированные микросхемы.

Простой ждущий мультивибратор на транзисторах

Ниже приведен пример простенького ждущего мультивибратора на двух транзисторах для самостоятельной сборки (прим. схема из журнала "Радио"):

Данное устройство - ждущий мультивибратор, имеет очень стойкое состояние, и переходит в другое только при подаче входного сигнала. При этом этот мультивибратор на транзисторах формирует импульс, который не зависит от входного импульса. Вы сами в этом убедитесь, когда соберете своими руками и протестируете данную модель. В таком состоянии, как вы видите на схеме, то есть исходном транзистор VT2 открыт и светодиод HL1 светится. При кратковременном замыкании контактов Х1 и Х2 ток проходит через конденсатор С1 и в результате транзистор VT1 открывается. Напряжение на коллекторе транзистора снизится и конденсатор С2 окажется подключен к базе транзистора VT2, и из за такой полярности он закроется, светодиод погаснет. Конденсатор постепенно будет разряжаться, ток разрядки пойдет по резистору R5, оставляя транзистор VT2 закрытым. Как конденсатор полностью разрядиться и не будет издавать напряжения, транзистор VT2 откроется, и мультивибратор вновь вернется в прежнее состояние. Продолжительность мультивибраторного импульса весьма не стабильно, и с точностью нельзя сказать, сколько это займет времени. Но зависит это от сопротивления реpиcтора R5 и конденсатора С2. Чем больше вместительность конденсатора, тем дольше светодиод останется в погашенном состоянии. Если, например, взять конденсатор с вместительностью 100мкф х 16V тогда светодиод останется погашенным вдвое дольше времени, чем на данной схеме ждущего мул

В исходном состоянии транзистор VT2 за счет цепи базового смещения на резисторе R5 будет открыт и светодиод будет HL1 светится.
Транзистор VT1 наоборот- заперт так как на его базе присутствует отрицательное напряжение (величина резистора R3 меньше чем у R2).

При кратковременном замыкании контактов Х1 и Х2 через конденсатор С1 потечет ток заряда и таким образом на резисторе R3 возникнет падение напряжения. Номиналы резисторов R2, R3 подобраны таким образом что транзистор VT1 откроется.

Напряжение на коллекторе транзистора VT1 снизится и таким образом конденсатор С2 начнет разряжаться. На базе транзистора VT2 возникнет падение напряжения, он закроется и светодиод погаснет.

Пока конденсатор C2 разряжается транзистор VT2 будет оставаться в закрытом состоянии. По окончании разряда- он вновь откроется и все вернется в исходное состояние.

Продолжительность времени пока транзистор будет удерживаться в исходном состоянии можно регулировать изменением емкости конденсатора C2 и номиналом резистора R5.

Обсудить на форуме

Почта сайта