眾所周知,多諧振蕩器(或張弛振蕩器)是一種電子電路,可作為兩級放大器工作在穩定和非穩態模式下。在多諧振蕩器中,第一級的輸出被提供給第二級,第二級的輸出再次反饋到第一級。截止狀態將變為飽和,飽和狀態將變為截止。由于狀態轉換,多諧振蕩器可用作振蕩器、定時器和觸發器。
多諧振蕩器根據狀態的穩定性分為三種類型,分別如下:
非穩態多諧振蕩器(Astable Multivibrator):這種多諧振蕩器在這兩種狀態下都不會穩定;它將迅速從一種狀態切換到另一種狀態。這種類型的多諧振蕩器主要用作振蕩器。此外,非穩態多諧振蕩器也稱為自由運行多諧振蕩器,切換狀態沒有時間限制。
單穩態多諧振蕩器(Monostable Multivibrator):單穩態也稱為單次多諧振蕩器。在單穩態多諧振蕩器中,有一種穩態和一種非穩態。這種多諧振蕩器需要一個觸發器(外部信號)才能進入非穩態并在一段時間后回到穩定狀態。時間段由用戶設定,單穩態多諧振蕩器主要用作定時器。
雙穩態多諧振蕩器(Bi-Stable Multivibrator):該電路具有兩種穩定狀態,有效的觸發會改變狀態,它只會在下一次觸發之前處于該狀態。一般情況下,雙穩態多諧振蕩器就是指觸發器。
單穩態多諧振蕩器基本概念
多諧振蕩器的穩定狀態是指在那一刻,輸出是高或低。單穩態多諧振蕩器有一種穩態和一種準穩態(非穩態)。當對電路施加外部觸發時,多諧振蕩器將從穩定狀態跳到準穩定狀態。并且在由電路元件(電阻和電容值)決定的一定時間'T'之后,單穩態多諧振蕩器自動恢復到原來的穩定狀態。
簡單來說,單穩態多諧振蕩器不需要外部觸發信號來引發這種反向轉換。電路保持在這種穩定狀態,直到施加另一個觸發脈沖。
此外,電路返回其原始狀態的時間“T”稱為柵寬,因此單穩態多諧振蕩器也被稱為門控電路或延遲電路。該電路用于在需要的時刻產生可變寬度的脈沖。可以觀看下圖,可以幫助你更好的理解:
另外,之前已經介紹過基于使用555定時器的單穩態多諧振蕩器電路圖及應用實例,感興趣的朋友倒是可以看看。
單穩態多諧振蕩器電路操作原理
一個典型的單穩態多諧振蕩器電路圖如下圖所示:
上圖電路的工作原理過程如下:
當電路沒有外部觸發時,一個晶體管將處于飽和狀態,另一個將處于截止狀態。Q1處于截止模式并處于負電位,直到外部觸發操作,Q2處于飽和模式。
一旦外部觸發輸入Q1將打開,當Q1達到飽和時,連接到Q1的集電極和Q2的基極的電容器將使晶體管Q2關閉。這種關斷Q2晶體管的狀態稱為非穩態或準狀態。
當電容器充電到VCC時,Q2將再次開啟并自動關閉Q1。所以電容通過電阻充電的時間與外部觸發時多諧振蕩器的準或非穩態成正比(t=0.69RC)。
主要應用
單穩態多諧振蕩器應用也是比較廣泛的,典型的列子包括:
定時器
延遲電路
門控電路
總結
通過上面的介紹可以發現,單穩態多諧振蕩器是一個非常重要的電路 ,即使在當今也實際用于許多設計中。單穩態多諧振蕩器最常見的應用是延遲和定時電路。除此之外,它還可以用于觸發電路、脈沖校正器,甚至用于存儲電路。
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