Jetoane logice. Partea 5 - Un vibrator

Schema unui singur vibrator și principiul funcționării acestuia în conformitate cu diagrama de timp.

articolul precedent S-a vorbit despre multivibratoare realizate pe un cip logic K155LA3. Această poveste ar fi incompletă, fără a mai menționa un alt fel de multivibrator, așa-numitul vibrator unic.

Un singur vibrator

Un singur vibrator este un singur generator de impulsuri. Logica lucrării sale este următoarea: dacă un impuls scurt este aplicat la intrarea unei singure fotografii, atunci la impulsul său este generat un impuls, durata căruia este dat de un lanț RC.

După ce acest impuls se termină, o singură lovitură trece în starea de așteptare a impulsului de declanșare următor. Din această cauză, un singur vibrator este adesea numit multivibrator standby. Cel mai simplu circuit cu un singur vibrator este prezentat în figura 1. În practică, pe lângă acest circuit, sunt utilizate câteva zeci de varietăți de un singur vibrator.

Figura 1. Cel mai simplu vibrator unic.

Figura 1a prezintă un singur circuit vibrator, iar figura 1b arată diagramele sale de sincronizare. Vibratorul unic conține două elemente logice: Primul dintre ele este folosit ca element 2N-NOT, în timp ce al doilea este pornit în funcție de circuitul invertorului.

Wsingle-shot este început folosind butonul SB1, deși acest lucru este doar în scopuri educaționale. De fapt, la această intrare se poate aplica un semnal de la alte microcircuite. Un indicator LED, prezentat și în diagramă, este de asemenea conectat la ieșire pentru a indica starea. Desigur, nu este o parte a unui singur vibrator, deci poate fi omisă.

Capacitorul C1 a ales capacitatea mare. Acest lucru se face astfel încât pulsul să aibă o durată suficientă pentru indicarea cu un dispozitiv de indicator având o inerție mare. Capacitatea minimă a condensatorului la care este încă posibilă detectarea unui impuls cu un manometru de 50 μF, rezistența rezistorului R1 se situează în intervalul 1 ... 1,5 kOhm.

Pentru a simplifica circuitul, ar fi posibil să faci fără butonul SB1, închizând ieșirea de 1 cip la un fir comun. Dar cu o astfel de soluție, uneori, defecțiunile în funcționarea cu o singură lovitură vor apărea din cauza respingerii contactului. O discuție detaliată a acestui fenomen și a metodelor de abordare a acestuia va fi discutată puțin mai târziu în descrierea contoarelor și a contorului de frecvență.

După ce un singur shot este asamblat și puterea este aplicată, măsurăm tensiunea la intrările și ieșirile ambelor elemente. La ieșirea 2 a elementului DD1.1 și la ieșirea 8 a elementului DD1.2 ar trebui să existe un nivel ridicat, iar la ieșirea elementului DD1.1 - scăzut. Prin urmare, putem spune că în modul de așteptare al doilea element, ieșirea, este în stare unică, iar primul este în stare zero.

acum conectați un voltmetru la ieșirea elementului DD1.2 - voltmetrul va afișa un nivel ridicat. Apoi, observând săgeata dispozitivului, apăsați scurt butonul SB1. săgeata se abate rapid la aproape zero.

După aproximativ 2 secunde, se va întoarce brusc și în poziția inițială. Acest lucru indică faptul că dispozitivul indicator a prezentat un puls de nivel scăzut. În acest caz, LED-ul se va aprinde și prin ieșirea elementului DD1.2. Dacă repetați acest experiment de mai multe ori, rezultatele ar trebui să fie aceleași.

Dacă mai există o paralelă la condensator - cu o capacitate de 1000 μF, durata impulsului la ieșire se va tripla.

Dacă rezistența R1 este înlocuită cu o valoare variabilă de aproximativ 2 Kom, atunci rotind-o, este posibilă modificarea duratei impulsului de ieșire în anumite limite. Dacă deșurubați rezistența astfel încât rezistența sa să fie mai mică de 100 ohmi, atunci o singură lovitură încetează să genereze impulsuri.

Din experimentele efectuate se pot trage următoarele concluzii: cu cât este mai mare rezistența rezistenței și capacitatea condensatorului, cu atât este mai lung timpul generat de un impuls cu o singură lovitură.În acest caz, rezistența R1 și condensatorul C1 sunt un circuit RC de sincronizare, de care depinde durata impulsului generat.

Dacă capacitatea condensatorului și rezistența rezistenței sunt reduse semnificativ, de exemplu, prin plasarea unui condensator cu o capacitate de 0,01 μF, atunci pur și simplu nu este posibilă detectarea impulsurilor cu indicatori sub forma unui voltmetru sau chiar a unui LED, deoarece acestea se vor dovedi a fi foarte scurte.

Figura 1b arată diagramele de sincronizare ale unui singur vibrator. Vor ajuta să înțeleagă opera sa.

În starea inițială, de așteptare, intrarea 1 a elementului DD1.1 nu este conectată nicăieri, deoarece contactele butonului sunt încă deschise. O astfel de stare, așa cum a fost scrisă în părțile anterioare ale articolului nostru, nu este decât o unitate. Mai des, o astfel de intrare nu este lăsată să se „blocheze” în aer, iar printr-o rezistență cu o rezistență de 1 KΩ, aceasta este conectată la circuitul de alimentare + 5V. Această conexiune atenuează interferențele de intrare.

La intrarea elementului DD1.2, nivelul tensiunii este scăzut, datorită rezistenței R1 conectată la acesta. prin urmare, la ieșirea elementului DD1.2 va exista un nivel corespunzător înalt, care merge la intrarea elementului DD1.1, care este partea de sus a circuitului. Prin urmare, la ambele intrări DD1.1 un nivel ridicat, care dă un nivel scăzut la ieșirea sa, iar condensatorul C1 este aproape complet descărcat.

Când este apăsat butonul, intrarea 1 a elementului DD1.1 este furnizată cu un impuls de declanșare la nivel scăzut, prezentat în graficul superior. Prin urmare, elementul DD1.1 intră într-o singură stare. În acest moment, la ieșirea sa apare un front pozitiv, care este transmis prin condensatorul C1 la intrarea elementului DD1.2, ceea ce face ca acesta din urmă să treacă de la unitate la zero. Același zero este prezent la intrarea 2 a elementului DD1.1, deci va rămâne în aceeași stare după deschiderea butonului SB1, adică chiar la sfârșitul pulsului de declanșare.

O cădere de tensiune pozitivă la ieșirea elementului DD1.1 prin rezistența R1 încarcă condensatorul C1, motiv pentru care tensiunea la rezistorul R1 scade. Când această tensiune este redusă la un prag, elementul DD1.2 trece la starea unității și DD1.1 trece la zero.

Cu această stare a elementelor logice, condensatorul va fi descărcat prin intrarea elementului DD1.2 și prin ieșirea DD1.1. Astfel, o singură lovitură va reveni la modul de așteptare pentru următorul impuls de declanșare sau pur și simplu modul de așteptare.

Cu toate acestea, atunci când efectuați experimente cu un singur vibrator, nu trebuie să uitați că durata pulsului de declanșare trebuie să fie mai mică decât puterea. Dacă butonul este pur și simplu apăsat, atunci va fi imposibil să așteptați impulsuri la ieșire.

Boris Aladyshkin

Continuarea articolului: Jetoane logice. Partea 6