Litar, jenis, dan aplikasi multivibrator

Multivibrator adalah komponen penting dalam pengayun elektronik yang beralih antara dua negeri, menghasilkan output gelombang persegi.Dengan menggunakan maklum balas positif dan gandingan rintangan-kapasiti, ia boleh menghasilkan denyutan atau ayunan tanpa sebarang input luaran, menjadikannya digunakan secara meluas sebagai penjana gelombang persegi dalam litar digital.Artikel ini menerangkan tentang struktur litar dan jenis multivibrators astable, monostable, dan bistable bersama dengan prinsip dan aplikasi kerja mereka dalam pelbagai peranti elektronik.

Katalog

Pengenalan multivibrator

Multivibrator adalah sejenis pengayun yang terus bergantian antara dua keadaan sementara, menghasilkan output gelombang segi empat tepat atau persegi.Nama "multivibrator" berasal dari fakta bahawa bentuk gelombang yang dihasilkan bukan gelombang sinus tulen tetapi mengandungi pelbagai harmonik, atau nada, kekerapan utama.Litar ini tidak menetap dalam keadaan mantap, sebaliknya, ia terus beralih antara kedua -dua negeri, yang menjadikannya sangat sesuai untuk menghasilkan isyarat jam, pulsa masa, dan isyarat kawalan dalam litar berurutan.

Struktur litar multivibrator

Multivibrators boleh dibina menggunakan pelbagai komponen elektronik seperti penguat operasi (op-amps), pintu logik, atau IC khusus seperti pemasa 555.Terdapat beberapa jenis litar multivibrator, masing -masing menggunakan komponen yang berbeza seperti penguat operasi, pintu bersepadu, atau pemasa 555 yang popular.Berikut adalah penerangan ringkas mengenai struktur litar biasa:

Litar multivibrator op-amp

Litar ini menggunakan penguat operasi untuk menghasilkan gelombang persegi.Dengan mengkonfigurasi penyepadu dan komparator, gelombang persegi stabil boleh dihasilkan.Kekerapan ini ditentukan oleh nilai perintang dan kapasitor, dengan penguat operasi yang memberikan kawalan tepat ke atas ayunan. Litar ini berguna untuk menghasilkan gelombang persegi yang stabil dalam julat frekuensi audio.Kekerapan ayunan boleh diselaraskan dengan mengubah nilai perintang (r), manakala kestabilan bergantung kepada kapasitor (c) dan komponen lain seperti diod zener.

Litar Multivibrator Gate Bersepadu

Reka bentuk ini menggunakan pintu logik, biasanya penyongsang CMOS, dan komponen masa (perintang dan kapasitor) untuk membuat gelombang persegi.Ia menawarkan kesederhanaan dan ketepatan yang tinggi tetapi tidak mempunyai fleksibiliti dalam menyesuaikan frekuensi ayunan berbanding dengan reka bentuk lain. Jenis multivibrator ini menggunakan pintu logik seperti penyongsang CMOS untuk menghasilkan ayunan.Reka bentuk mudah melibatkan menyambungkan nombor pintu gerbang dalam siri.Untuk kawalan ketepatan dan kekerapan yang lebih tinggi, litar masa RC dimasukkan.Apabila litar dikuasakan, potensi titik dalam litar berayun, dan interaksi perintang dan kapasitor mengawal masa peralihan bentuk gelombang.

555 litar multivibrator pemasa

Pemasa 555 adalah IC serba boleh yang digunakan untuk membina multivibrators dengan komponen luaran yang minimum.Ia digunakan secara meluas dalam pelbagai bidang kerana kos rendah dan kemudahan penggunaannya, memberikan ayunan yang boleh dipercayai untuk tugas seperti penjanaan isyarat, penggera, dan modulasi lebar pulse. Pemasa 555 adalah IC yang popular dan serba boleh yang digunakan dalam litar multivibrator kerana iakesederhanaan dan kebolehpercayaan.Dengan hanya beberapa perintang dan kapasitor luaran, pemasa 555 boleh dikonfigurasikan untuk berfungsi sebagai multivibrator astable, monostable, atau bistible.Ia digunakan secara meluas dalam aplikasi seperti penjana isyarat, penggera audio, dan litar masa.

Pelbagai jenis multivibrator

Multivibrators mempunyai peranan utama dalam blok bangunan dalam litar elektronik, digunakan secara meluas untuk menghasilkan bentuk gelombang nadi dan pemprosesan isyarat.Litar serba boleh ini boleh diklasifikasikan kepada tiga jenis utama: multivibrators astable, monostable, dan bistible.Setiap jenis berfungsi dengan fungsi dan beroperasi yang berbeza berdasarkan prinsip yang berbeza, menjadikannya tidak ternilai dalam pelbagai aplikasi dari pemasa mudah ke penjana gelombang yang kompleks.

Multivibrator Astab

Multivibrator astable terus berayun di antara dua negeri, menghasilkan gelombang persegi tanpa memerlukan pencetus luaran.Ia tidak mempunyai keadaan yang stabil dan digunakan dalam penjanaan jam, modulasi lebar pulse, dan lampu berkelip.Tempoh ayunan bergantung kepada nilai perintang dan kapasitor, dan output adalah bentuk gelombang yang bebas.Kedua -dua transistor dalam litar secara bergantian menghidupkan dan mematikan, dikawal oleh pengecasan dan pelepasan kapasitor.Kekerapan ayunan dan kitaran tugas bergantung kepada rangkaian perintang-kapasitor (RC).

Multivibrator Monostable

Multivibrator monostable mempunyai satu keadaan yang stabil dan satu keadaan yang tidak stabil.Apabila dicetuskan oleh nadi luaran, ia sementara beralih ke keadaan yang tidak stabil sebelum kembali ke keadaan stabil selepas tempoh yang ditetapkan, ditentukan oleh gabungan perintang dan kapasitor.Jenis ini sering digunakan dalam regangan nadi, aplikasi masa, dan penangguhan.Multivibrator monostable mempunyai satu keadaan yang stabil dan memerlukan nadi pencetus untuk beralih ke keadaan yang tidak stabil.Selepas masa tertentu, litar kembali ke keadaan stabilnya.Ia sering digunakan untuk menghasilkan kelewatan masa yang tepat atau isyarat modulasi lebar lebar.Tempoh keadaan tidak stabil ditentukan oleh rangkaian RC dalam litar.

Multivibrator Bistible

Juga dikenali sebagai flip-flop, multivibrator bistible mempunyai dua keadaan yang stabil.Ia kekal di satu negeri sehingga pencetus luaran memaksa ia beralih ke negeri lain, menjadikannya ideal untuk menyimpan maklumat binari dalam sistem digital.Multivibrators Bistible digunakan secara meluas dalam penyimpanan memori, kaunter, dan litar logik.Multivibrator Bistible mempunyai dua keadaan stabil, mewakili nilai binari (0 dan 1).Ia boleh ditukar antara negeri menggunakan isyarat input luaran.Jenis-jenis biasa multivibrators bistible termasuk SR (set-reset), D (data), JK, dan T (togol) flip-flop, yang merupakan blok bangunan asas dalam litar digital, unit memori, dan sistem logik berurutan.

Jadual Ringkasan Jenis Multivibrator

Jenis	Stabil Negeri	Operasi	Aplikasi
Astable Multivibrator	Tiada keadaan yang stabil	Berterusan ayunan antara dua negeri sementara	Pulse penjanaan, penjana gelombang persegi
Monostable Multivibrator	Satu keadaan yang stabil	Memerlukan pencetus Untuk beralih ke keadaan yang tidak stabil, kembali ke keadaan stabil secara automatik	Kelewatan masa Generasi, modulasi lebar nadi
BISTABLE Multivibrator	Dua stabil negeri	Suis antara Dua negeri berdasarkan isyarat input	Memori digital (flip-flops), litar berurutan

Aplikasi multivibrators

Multivibrators digunakan dalam pelbagai aplikasi:

•Penjana isyarat nadi: Mereka menjana isyarat masa dan kawalan untuk litar digital.

•Jam dalam litar berurutan: Digunakan dalam peranti seperti mikrokontroler, di mana masa yang tepat.

•Penggera: Multivibrators boleh mengawal penggera dengan menghasilkan ayunan tertentu, seperti yang ditunjukkan dalam litar terkawal suhu.

•Penyimpanan data: Multivibrators Bistable (Flip-flops) menyimpan data digital dalam peranti memori dan penting dalam seni bina komputer.

Multivibrators digunakan dalam pelbagai aplikasi seperti penjana isyarat, sistem penggera, dan litar logik digital.Sebagai contoh, dalam penggera kawalan suhu, multivibrator dapat mengesan perubahan suhu dan menghasilkan amaran apabila suhu melebihi ambang.Aplikasi biasa adalah litar penggera yang dikawal suhu, di mana multivibrator berayun untuk menghasilkan penggera bunyi apabila suhu tertentu dicapai.Litar sensitif terhadap perubahan suhu, dan kekerapan ayunan menentukan nada penggera.

Soalan Lazim [Soalan Lazim]

1. Apa yang dilakukan oleh multivibrator?

Litar multivibrator bergantian antara keadaan "tinggi" dan keadaan "rendah", menghasilkan output berterusan.Multivibrator astable biasanya beroperasi dengan kitaran tugas 50%, yang bermaksud output adalah "tinggi" untuk separuh masa kitaran dan "rendah" untuk separuh lagi.

2. Berapa banyak negeri yang stabil yang mempunyai multivibrator yang boleh dibelenggu?

Multivibrator Bistible mempunyai dua keadaan yang stabil (oleh itu "bi" yang bermaksud dua) dan dapat mengekalkan keadaan outputnya selama -lamanya sehingga pencetus luaran memaksa ia berubah.

3. Apakah penggunaan multivibrator monostible?

Multivibrators monostable, juga dikenali sebagai "satu-tembakan multivibrators," menghasilkan satu denyutan output tunggal tempoh yang ditentukan-sama ada "tinggi" atau "rendah"-apabila dicetuskan oleh isyarat luaran yang sesuai.

4. Bagaimana kerja multivibrator monostable?

Multivibrator monostable, atau satu-shot, adalah litar logik berurutan yang menghasilkan nadi output tunggal tempoh yang telah ditetapkan apabila mencetuskan.Selepas nadi dijana, litar kembali ke keadaan stabilnya dan tetap tidak aktif sehingga dicetuskan lagi.

5. Apakah aplikasi multivibrator Bistable?

Multivibrators Bistable digunakan secara meluas dalam komunikasi digital dan untuk membalikkan bekalan ke litar tertentu pada selang waktu yang tetap.Fleksibiliti mereka menjadikan mereka komponen dalam banyak aplikasi.

6. Bagaimanakah litar yang boleh dibelenggu beroperasi?

Litar yang boleh dibina boleh ditetapkan ke salah satu daripada dua keadaan stabilnya dengan satu suis input dan akan kekal di negeri itu sehingga suis input lain diaktifkan, menyebabkan ia menukar keadaan.

7. Apakah nama lain untuk multivibrator Astable?

Multivibrator Astible juga dirujuk sebagai multivibrators bebas yang bebas kerana mereka tidak memerlukan sebarang input tambahan atau bantuan luaran untuk mengekalkan ayunan.

8. Bagaimana fungsi multivibrator astable?

Multivibrator astable menghasilkan output gelombang persegi menggunakan sepasang transistor silang yang digabungkan (sama ada NPN atau PNP).Kedua -dua transistor adalah berat sebelah untuk operasi dan fungsi linear sebagai penguat pemancar biasa dengan maklum balas positif 100%.

9. Apakah perbezaan antara pengayun dan multivibrator?

Perbezaan utama adalah bahawa pengayun adalah litar elektronik yang ditala yang direka untuk menghasilkan bentuk gelombang output yang berterusan, sedangkan multivibrator adalah litar elektronik yang melaksanakan pelbagai sistem dua keadaan mudah, termasuk pengayun, pemasa, dan flip-flop.

10. Mengapa mencetuskan perlu dalam multivibrators?

Mencetuskan untuk mengubah keadaan stabil multivibrator yang boleh dibelenggu.Nadi yang sesuai mesti digunakan untuk membawa kedua -dua transistor ke rantau aktif, mengakibatkan maklum balas regeneratif yang mengubah keadaan.Pencetus boleh dikategorikan sebagai asimetri atau simetri.