Статьи

Радіоаматорський портал - Що чекають мультивібратори і генератори АГ

Як вже зазначалося вище, що чекають мультивібратори і генератори можна віднести ні до послідовних, ні до комбінаційною мікросхем, тому розглянемо їх окремо.

МікросхемаК155АГ1 (рис. 146) - одиночний чекає мультивибратор, має три входи запуску, три висновки С, RC і RI для підключення времязадающих ланцюгів, прямий і інверсний виходи. Умова запуску мультивібратора - зміна вхідних сигналів, в результаті якого з'являється наступне поєднання - хоча б на одному з

входів 3 або 4 - лог. 0, на вході 5 - лог. 1. Початковий стан для запуску - будь-яке, що не відповідає вказаній вимозі.

Початковий стан для запуску - будь-яке, що не відповідає вказаній вимозі

Кілька основних варіантів подачі вхідних сигналів, що забезпечують запуск, показано на рис. 147. Для забезпечення запуску фронтом позитивного імпульсу його слід подати на висновок 5, при цьому хоча б на

одному з входів 3 або 4 повинен бути лог. 0 (рис. 147, а). Для запуску спадом позитивного імпульсу можна використовувати включення за схемами рис. 147 (б або в).

При запуску на прямому виході генерується імпульс позитивної полярності, на інверсному - негативною. Тривалість імпульсу при основному варіанті підключення времязадающей ланцюга, наведеному на рис. 148 (а), становить приблизно Т - 0,7R1C1. Розмірності в цьому формулою - кілоомах, нанофарадах, мікросекунди або кілоомах, мікрофарад, мілісекунди.

Опір резистора R1 може перебувати в межах 1.5 ... 43 кОм. Ємність конденсатора С1 може бути будь-який, конденсатор


навіть може бути відсутнім. У цьому випадку тривалість генерованого імпульсу становить 30 ... 100 нс в залежності від опору времязадающего резистора. При застосуванні оксидних конденсаторів їх полярність повинна відповідати наведеній на рис. 148. Опір резистора може бути і більше 43 кОм, однак стабільність тривалості імпульсу при цьому погіршується.

Мікросхема містить внутрішній времязадающій резистор опором близько 2 кОм, включений між висновками RC і RI, що може забезпечити роботу чекає мультивібратора без зовнішнього резистора при включенні по схемі рис. 148 (б). Внутрішній резистор може використовуватися як обмежувальний при використанні в якості времязадающего змінного резистора (рис. 148, в).

Якщо необхідно забезпечити більшу тривалість вихідного імпульсу при малій ємності конденсатора, времязадающей ланцюг слід доповнити транзистором (рис. 148, г). У цьому випадку тривалість генерованого імпульсу визначається за наведеною вище формулою, однак опір времязадающего резистора R1 може бути вибрано в h21е разів більше, ніж зазначені вище 43 кОм. При використанні транзисторів серії КТ3102 опір времязадающего резистора може доходити до 20 МОм. Опір обмежувального резистора R2 може перебувати в межах 1.5 ... 20 кОм.


Тривалість генерованого чекають мультивібратором імпульсу не залежить від тривалості імпульсу, що запускає. Під час генерації вихідного імпульсу чекає мультивибратор нечутливий до зміни вхідних сигналів. Повторно мультивибратор може бути запущений через час t> С1 після закінчення генерується імпульсу (розмірності в цій формулі ті ж, що і в попередній). Якщо інтервал після закінчення імпульсу менше, скорочується тривалість генерованого імпульсу і навіть можливий зрив запуску.

МікросхемаК155АГ3 (рис. 149) - здвоєний чекає мультивибратор. Кожен з мультівібра

торів мікросхеми має два входи для запуску - А, В, вхід скидання R, висновки С і RC для підключення времязадающих елементів, прямий і інверсний виходи. Умова запуску мультивібратора - зміна вхідних сигналів, в результаті якого з'являється наступне поєднання - лог. 0 на вході А, лог. 1 на входах В і R. Початковий стан для запуску - будь-яке, що не відповідає вказаній вимозі.

Кілька основних варіантів подачі вхідних сигналів, що забезпечують запуск, показано на рис. 150. Для забезпечення запуску фронтом позитивного імпульсу його необхідно подати на вхід В (рис. 150, а) або R (рис. 150, б). Для запуску спадом позитивного імпульсу сліду-

Для запуску спадом позитивного імпульсу сліду-

ет використовувати включення по схемі рис. 150 (в).

Різниця між входами В і R в тому, що лог. 0 на вході R припиняє генерацію імпульсу і примусово встановлює виходи мультивибратора в початковий стан незалежно від стану інших входів.

Що чекають мультивібратори мікросхеми К155АГ- мають здатність повторного запуску. Якщо під час генерації вихідного імпульсу повторно виконається умова запуску, тривалість вихідного імпульсу збільшиться на інтервал часу між запускають імпульсами (рис. 151). Однак для повторного запуску цей інтервал повинен задовольняти вимогу t> 0,224С, де розмірності ті ж, що і в наведених вище формулах.

Підключення времязадающих ланцюгів проілюстровано на рис. 152. В основному варіанті включення, наведеному на рис. 152 (а), опір резистора R1 може перебувати в межах 5,1 ... 51 кОм,


ємність конденсатора С1 - будь-яка. Тривалість генерованого імпульсу приблизно може бути визначена за формулою

Т = 0,32 (R1 + 0,7) С1.

Розмірності в цій формулі ті ж, що і в формулі для мікросхеми К155АГ1. При установці оксидного конденсатора під времязадающей ланцюг рекомендується


встановлювати діод (рис. 152, б), в цьому випадку полярність включення конденсатора змінюється. Під час відсутності зовнішнього конденсатора С1 (рис. 152, в) чекає мультивибратор генерує імпульси тривалістю приблизно 50 ... 200 нс при опорі резистора R1 відповідно 5,1 ... 51 кОм.

Так само, як і в разі застосування мікросхеми К155АГ1, ємність конденсатора може бути істотно зменшена, якщо времязадающей ланцюг доповнити транзистором (рис. 152, г). Обмеження на резистори цієї схеми включення аналогічні обмеженням схеми рис. 148 (г).

Мікросхема К555АГ- - здвоєний чекає мультивибратор, схеми включення та умови запуску ті ж, що і мікросхеми К155АГ-. Тривалість імпульсу при времязадающей ємності С> 1000 ПФ розраховують за формулою Т = 0,45 RC. Времязадающій резистор може мати опір 3 ... 200 кОм. Під час відсутності зовнішнього конденсатора і при опорі времязадающего резистора 10 кОм тривалість вихідного імпульсу близько 2 мкс. Діод у времязадающей ланцюга не потрібен за будь-якої ємності времязадающего конденсатора, полярність підключення оксидних конденсаторів повинна відповідати зазначеній на рис. 152 (б).

При зміні напруги живлення від 4,5 до 5,5 В тривалість генерованого імпульсу зростає не більше ніж на 5%, маючи максимум приблизно при 5,25 В. Зміна температури навколишнього повітря від мінімальної до максимальної призводить до зменшення тривалості імпульсу приблизно на 4% , причому більш круто при підвищенні температури понад 20 ° С.

Мікросхема АГ3 зручна для побудови різних генераторів імпульсів. Для прикладу на рис. 153 приведена схема керованого генератора імпульсів. Якщо на вхід "-апуск" подати лог. 0, генерація імпульсів не відбувається, на виходах обох чекають мультивибраторов лог. 0; якщо подати лог. 1, на входах чекає мультивібратора DD1.1 виникне умова запуску, на його виході з'явиться


позитивний імпульс, спадом якого запуститься чекає мультивибратор DD1.2, спадом вихідного імпульсу останнього - жду-

щий мультивибратор DD1.1 і т. д.

Якщо лог. 0 на вхід "-апуск" буде поданий під час генерації чекають мультивібратором DD1.1 вихідного імпульсу, цей імпульс буде укорочений, слідом за чим чекає мультивибратор DD1.2 сформує останній імпульс (рис. 154). Якщо в якості входу "-апуск" використовувати


вхід В DD1.1, а на його вхід R подати постійно лог. 1, зазначеного укорочення імпульсу не відбудеться. Замість з'єднання прямого виходу кожного чекає мультивібратора з інверсним входом запуску А іншого можна з'єднати інверсний вихід з прямим входом В. Використання вільних входів чекають мультивибраторов дозволяє створювати різні варіанти керованих генераторів імпульсів.

Повторний запуск чекає мультивібратора можна заблокувати, якщо інверсний вихід мультивибратора з'єднати з входом В або прямий - з входом А. В цьому випадку під час формування вихідного імпульсу умова запуску не може бути виконано. Однак, якщо тривалість імпульсу, що запускає перевищує тривалість вихідного, відразу після закінчення вихідного імпульсу відбувається повторний запуск і чекає генератор перетворюється в керований генератор (рис. 155). Такий генератор формує на своєму прямому виході короткі імпульси негативної полярності, на інверсному - позитивної (рис. 156). Тривалість імпульсів - приблизно 50 ... 100 нс. Період імпульсів визначається за останньою з наведених вище формул.

Природно, що керовані генератори за схемами рис. 153 і 155 можуть використовуватися як автогенератори, якщо на їх входи "-апуск" постійно подавати дозволяє генерацію рівень.



Мікросхема К555АГ4 (рис. 149) - здвоєний чекає мультивибратор, по розводці висновків збігається з АГ3. Кожен з мультивибраторов мікросхеми має два входи для запуску - А, В, вхід скидання R, висновки С і RC для підключення времязадающих ланцюгів, прямий і інверсний виходи. Умова запуску мультивібратора - зміна

вхідних сигналів, в результаті якого з'являється наступне поєднання - лог. 0 на вході А, лог. 1 на вході В. Вихідним станом на входах А і В може бути будь-який, не відповідає вказаній вимозі, на вході R під час запуску повинна бути лог. 1.

Два основні варіанти подачі вхідних сигналів, що забезпечують запуск, показані на рис. 150 (а, в). Для запуску фронтом позитивного імпульсу його необхідно подати на вхід В (рис. 150, а), для запуску спадом позитивного імпульсу слід використовувати включення по схемі рис. 150 (в).

Подача лог. 0 на вхід R запобігає запуск або припиняє генерацію імпульсу і примусово встановлює виходи мультивибратора в початковий стан незалежно від стану інших входів.

Що чекають мультивібратори мікросхеми К555АГ4 на відміну від АГ не володіють здатністю повторного запуску. Якщо під час генерації вихідного імпульсу повторно виконається умова запуску, тривалість вихідного імпульсу не зміниться.

Підключення времязадающих ланцюгів проілюстровано на рис. 152 (а, в, г), полярність включення конденсаторів завжди така, як на рис. 152 (а). В основному варіанті включення, наведеному на рис. 152 (а), опір резистора R1 може перебувати в межах 1,4 ... 100 кОм, ємність конденсатора С1 - будь-яка. Тривалість генерованого імпульсу приблизно може бути визначена за формулою Т = 0,7 R1C1. Розмірності в цій формулі - кілоомах, нанофарадах, мікросекунди або кілоомах, мікрофарад, мілісекунди. Під час відсутності зовнішнього конденсатора С1 (рис. 152, в) чекає мультивибратор генерує імпульси тривалістю 20 ... 70 нс при опорі резистора R1 = 2 кОм.

Якщо необхідно забезпечити більшу тривалість вихідного імпульсу при малій ємності конденсатора, времязадающей ланцюг слід доповнити транзистором (рис. 152, г). У цьому випадку тривалість генерованого імпульсу визначається за наведеною вище формулою, однак опір времязадающего резистора R1 може бути вибрано в h21е разів більше, ніж зазначені вище 100 кОм.

При використанні транзисторів серії КТ3102 опір времязадающего резистора може доходити до 20 МОм. Опір обмежувального резистора R2 може перебувати в межах 1,5 ... 100 кОм.

При використанні мікросхем К155АГ1, АГ і К555АГ4 слід пам'ятати, що вони легко запускаються як від перешкод по ланцюгу харчування, так і по вхідних ланцюгах. Для виключення помилкових запусків рекомендується в безпосередній близькості від мікросхем встановлювати по ланцюгу харчування блокувальні керамічні конденсатори ємністю не менше 0,033 мкФ, а провідники вхідних і времязадающих ланцюгів виконувати мінімальної довжини. Монтажна ємність точки з'єднання времязадающих конденсатора, резистора і виведення мікросхеми К155АГ- не повинна перевищувати 50 пФ.

Слід також мати на увазі, що наведені вище формули для розрахунку тривалості генерується імпульсу наближені і дають занижений результат при ємності времязадающего конденсатора менше 1000 пФ.


МікросхемаКР531ГГ1 (рис. 157) - два генератора імпульсів. Частота генерованих коливань визначається або кварцовим резонатором, що підключається до висновків С1 і С2, або конденсатором, що підключається замість резонатора. В останньому випадку частоту можна регулювати в деяких межах, змінюючи напругу на двох керуючих входах, один з яких зазвичай називають діапазонним Uд, інший - входом управління частотою Uч. При збільшенні напруги

на вході Uч частота збільшується, при збільшенні напруги на вході Uд - зменшується. Рекомендований інтервал зміни напруги на вході Uд від 2 до 4 ... 4.5 В. В залежності від напруги на вході Uд змінюється діапазон зміни частоти при зміні напруги на вході Uч. При Uд = 2 В і при зміні напруги на вході Uч від 1 до 5 В частота може бути змінена приблизно на 15%, а при Uд = 4 В приблизно в 4 рази (рис. 158).

-авісімость частоти f0 генератора при Uд = Uч = 2 В від ємності конденсатора приведена на рис. 159, максимальна частота генерації - близько 80 МГц. При зміні температури від -0 до +70 "З частота змінюється в межах приблизно від 107 до 91% частоти при 25 ° С, а при коливаннях напруги живлення ± 5% частота змінюється приблизно на + 2,5%.



На виходах генераторів мікросхеми встановлені ключі, якими можна перевести вь1ходи в стан 1 подачею на входи Е лог. 1. Сигнали генераторів проходять на вихід при лог. 0 на вході Е.

Ланцюги харчування (висновки 16 і 15) і загального проводу (9 і 8) цифровий і аналогової частин мікросхеми для зменшення впливу генераторів один на одного розділені. Незважаючи на це, існує взаємний вплив генераторів, тому одночасна робота двох керованих напругою генераторів не рекомендується.

Новости