Was ist ein monostabiler Multivibrator?
Diese Multivibratoren haben zwei Betriebszustände; ein stabiler Zustand und ein metastabiler Zustand. Stabile Zustände sind dauerhaft, während quasistabile Zustände während ihres Betriebs nur vorübergehend auftreten. Wenn eine Seite des Transistors leitet, verbleibt die andere Seite in einem Zustand, in dem sie nicht leitet. Ein Transistor befindet sich dann in einem stabilen Zustand, wenn er sich in einem Zustand befindet, der eine Änderung nicht zulässt, es sei denn, er wird durch einen externen Triggerimpuls ausgelöst.
Aufbau eines monostabilen Multivibrators
Eine Rückkopplungsschaltung in diesen Multivibratorschaltungen wird durch zwei Transistoren Q bereitgestellt 1 und Q 2 , die miteinander gekoppelt sind. Durch Kondensator C 1 , der Kollektor des anfänglichen Transistors, der als Q bezeichnet wird 1 ist mit der Basis des nächsten Transistors verbunden, der als Q bezeichnet wird 2 , was die Schaltung vervollständigt. Durch den Kondensator C und den Widerstand R 2 , die Basis Q 1 des ersten Transistors ist mit dem Kollektor des nächsten Transistors Q verbunden 2 . Eine weitere DC-Versorgungsspannung, angezeigt durch das Symbol -V BB , wird über den Widerstand R geliefert 3 an die Basis des Transistors Q 1 . Die Basis von Q 1 erhält über den Kondensator C den Triggerimpuls, der ihn in einen anderen Zustand überführt 2 . Lastwiderstände Q 1 und Q 2 werden mit RL bezeichnet 1 und RL 2 , jeweils.
Wenn einer der Transistoren einen stabilen Zustand erreicht, wird ein externer Triggerimpuls angelegt, um den Zustand des Transistors zu ändern. Nach dem Umschalten seiner Zustände bleibt der Transistor für eine bestimmte Zeit in einem metastabilen Zustand. Die Länge dieser Zeit wird durch die Werte der RC-Zeitkonstanten angegeben, nach deren Ablauf sie in ihren vorherigen stabilen Zustand zurückkehrt.
Funktionsprinzip des monostabilen Multivibrators
Wenn der Stromkreis zum ersten Mal mit Strom versorgt wird, schaltet sich der Transistor Q ein 1 wird in den AUS-Zustand geschaltet, während der Transistor Q 2 wird in den EIN-Zustand geschaltet. Dies stellt einen Zustand der Stabilität dar. Da Q 1 nicht leitet, ist die Kollektorspannung am Punkt A gleich V CC ; daher C 1 wird in Rechnung gestellt. Wenn ein positiver Triggerimpuls an die Basis des Transistors Q angelegt wird 1 bewirkt, dass der Transistor in den EIN-Zustand wechselt. Dadurch sinkt die Kollektorspannung, was letztlich zum Transistor Q führt 2 ausgeschaltet wird.
Zu diesem Zeitpunkt ist der Kondensator C 1 beginnt mit der Entladung. Wenn die positive Spannung vom Kollektor des zweiten Transistors Q 2 wird an den ersten Transistor Q angelegt 1 , bleibt es im EIN-Zustand, auch wenn es ursprünglich ausgeschaltet war. Dieser Zustand wird als quasistabiler Zustand bezeichnet.
Der AUS-Zustand wird durch den Transistor Q aufrechterhalten 2 bis der Kondensator C 1 ist vollständig erledigt. Danach bewirkt die vom Kondensator gelieferte Spannung eine Entladung des Transistors Q 2 zum Einschalten und Einschalten des Geräts. Dies bewirkt, dass der Transistor Q 1 , der sich zuvor in einem stabilen Zustand befand, aktiv zu werden.
Darstellung der Ausgangswellenform
Die Spannungsverläufe am Ausgang für die Kollektoren des ersten Transistors Q 1 und zweiter Transistor Q 2 sowie der Triggereingang, der an der Basis des ersten Transistors Q geliefert wurde 1 sind unten dargestellt:
Die Länge dieses Ausgangsimpulses wird durch die verwendete RC-Zeitkonstante bestimmt. Daher beruht es auf dem Produkt von R 1 C 1 . Die Länge des Impulses kann bestimmt werden durch:
Die Eingabe für den Auslöser ist nur für einen sehr kurzen Zeitraum vorhanden und dient lediglich dazu, den Vorgang zu starten. Dies führt dazu, dass die Schaltung von ihrem stabilen Zustand in einen Zustand übergeht, der entweder quasistabil, metastabil oder halbstabil ist, und die Schaltung bleibt für einen relativ kurzen Zeitraum in diesem Zustand. Jedes Mal, wenn ein Triggerimpuls vorliegt, gibt es einen entsprechenden Ausgangsimpuls.
Abschluss
Die monostabilen Multivibratoren finden in einer Vielzahl von Anwendungen Anwendung, unter anderem in Fernsehschaltungen und Steuersystemschaltungen. Sie verfügen über sehr einfache Schaltungsdesigns sowie kostengünstigere Bauelemente.