Impulsschaltungen - Monostabiler Multivibrator

Ein monostabiler Multivibrator hat, wie der Name schon sagt, nur one stable state. Wenn der Transistor leitet, bleibt der andere im nichtleitenden Zustand. Ein stabiler Zustand ist ein solcher Zustand, in dem der Transistor unverändert bleibt, sofern er nicht durch einen externen Triggerimpuls gestört wird. Da Monostable nach dem gleichen Prinzip arbeitet, hat es einen anderen Namen alsOne-shot Multivibrator.

Aufbau eines monostabilen Multivibrators

Zwei Transistoren Q 1 und Q 2 sind in Rückkopplung miteinander verbunden. Der Kollektor des Transistors Q 1 ist über den Kondensator C 1 mit der Basis des Transistors Q 2 verbunden . Die Basis Q 1 ist über den Widerstand R 2 und den Kondensator C mit dem Kollektor von Q 2 verbunden . Eine weitere Gleichstromversorgungsspannung –V BB wird über den Widerstand R 3 an die Basis des Transistors Q 1 gegeben . Der Triggerimpuls wird über den Kondensator C 2 an die Basis von Q 1 gegeben , um seinen Zustand zu ändern. R L1 und R L2sind die Lastwiderstände von Q 1 und Q 2 .

Wenn einer der Transistoren in einen stabilen Zustand übergeht, wird ein externer Triggerimpuls gegeben, um seinen Zustand zu ändern. Nach dem Ändern seines Zustands bleibt der Transistor für einen bestimmten Zeitraum in diesem quasistabilen oder metastabilen Zustand, der durch die Werte der RC-Zeitkonstanten bestimmt wird und in den vorherigen stabilen Zustand zurückkehrt.

Die folgende Abbildung zeigt den Schaltplan eines monostabilen Multivibrators.

Betrieb des monostabilen Multivibrators

Erstens, wenn die Schaltung eingeschaltet ist, befindet sich der Transistor Q 1 im AUS-Zustand und Q 2 im EIN-Zustand. Dies ist der stabile Zustand. Wenn Q 1 ausgeschaltet ist, beträgt die Kollektorspannung am Punkt A V CC und daher wird C 1 aufgeladen. Ein positiver Triggerimpuls, der an der Basis des Transistors Q 1 angelegt wird, schaltet den Transistor ein. Dies verringert die Kollektorspannung, wodurch der Transistor Q 2 ausgeschaltet wird . Zu diesem Zeitpunkt beginnt sich der Kondensator C 1 zu entladen. Wenn die positive Spannung vom Kollektor des Transistors Q 2 an den Transistor Q 1 angelegt wird , bleibt sie im EIN-Zustand. Dies ist der quasistabile Zustand oder der metastabile Zustand.

Der Transistor Q 2 bleibt im AUS-Zustand, bis sich der Kondensator C 1 vollständig entlädt. Danach schaltet sich der Transistor Q 2 mit der durch die Kondensatorentladung angelegten Spannung ein. Dies schaltet den Transistor Q 1 ein , der der vorherige stabile Zustand ist.

Ausgangswellenformen

Die Ausgangswellenformen an den Kollektoren von Q 1 und Q 2 zusammen mit dem Triggereingang an der Basis von Q 1 sind in den folgenden Figuren gezeigt.

Die Breite dieses Ausgangsimpulses hängt von der RC-Zeitkonstante ab. Daher hängt es von den Werten von R 1 C 1 ab . Die Pulsdauer ist gegeben durch

$$ T = 0,69R_1 C_1 $$

Der angegebene Triggereingang ist von sehr kurzer Dauer, nur um die Aktion auszulösen. Dies veranlasst die Schaltung, ihren Zustand von einem stabilen Zustand in einen quasistabilen oder metastabilen oder semistabilen Zustand zu ändern, in dem die Schaltung für eine kurze Dauer verbleibt. Es gibt einen Ausgangsimpuls für einen Triggerimpuls.

Vorteile

Die Vorteile des monostabilen Multivibrators sind folgende:

  • Ein Triggerimpuls reicht aus.
  • Das Schaltungsdesign ist einfach
  • Inexpensive

Nachteile

Der Hauptnachteil der Verwendung eines monostabilen Multivibrators besteht darin, dass die Zeit zwischen den Anwendungen des Triggerimpulses T größer sein muss als die RC-Zeitkonstante der Schaltung.

Anwendungen

Monostabile Multivibratoren werden in Anwendungen wie Fernsehschaltungen und Steuerungssystemschaltungen verwendet.