Sirkuit Pulsa - Multivibrator Bistabil

Multivibrator Bistabil memiliki two stable states. Sirkuit tetap berada di salah satu dari dua kondisi stabil. Ini berlanjut dalam keadaan itu, kecuali pulsa pemicu eksternal diberikan. Multivibrator ini juga dikenal sebagaiFlip-flop. Sirkuit ini disebut sebagaiBinary.

Ada beberapa tipe dalam Multivibrator Bistabil. Mereka seperti yang ditunjukkan pada gambar berikut.

Pembangunan Multivibrator Bistabil

Dua transistor serupa Q ₁ dan Q ₂ dengan resistor beban R _L1 dan R _L2 dihubungkan dalam umpan balik satu sama lain. Resistor dasar R ₃ dan R ₄ disambungkan ke sumber umum –V _BB . Resistor umpan balik R ₁ dan R ₂ dihaluskan oleh kapasitor C ₁ dan C _{2 yang} dikenal sebagaiCommutating Capacitors. Transistor Q ₁ diberi masukan pemicu pada basis melalui kapasitor C ₃ dan transistor Q ₂ diberi masukan pemicu pada basisnya melalui kapasitor C ₄ .

Kapasitor C ₁ dan C ₂ juga dikenal sebagaiSpeed-up Capacitors, karena mereka mengurangi transition time, yang berarti waktu yang dibutuhkan untuk transfer konduksi dari satu transistor ke transistor lainnya.

Gambar berikut menunjukkan diagram rangkaian Multivibrator Bistabil bias sendiri.

Pengoperasian Multivibrator Bistabil

Ketika rangkaian dinyalakan, karena beberapa ketidakseimbangan rangkaian seperti di Astable, salah satu transistor, katakanlah Q ₁ dinyalakan, sedangkan transistor Q ₂ dimatikan. Ini adalah kondisi stabil Multivibrator Bistabil.

Dengan menerapkan pemicu negatif pada basis transistor Q ₁ atau dengan menerapkan pulsa pemicu positif pada basis transistor Q ₂ , keadaan stabil ini tidak berubah. Jadi, mari kita pahami ini dengan mempertimbangkan pulsa negatif di basis transistor Q ₁ . Akibatnya, tegangan kolektor meningkat, yang meneruskan bias transistor Q ₂ . Arus kolektor Q ₂ seperti yang diterapkan pada basis Q ₁ , bias balik Q ₁ dan aksi kumulatif ini, membuat transistor Q ₁ OFF dan transistor Q ₂ ON. Ini adalah kondisi stabil Multivibrator lainnya.

Sekarang, jika keadaan stabil ini harus diubah lagi, maka pulsa pemicu negatif pada transistor Q ₂ atau pulsa pemicu positif pada transistor Q ₁ diterapkan.

Bentuk Gelombang Keluaran

Bentuk gelombang keluaran pada kolektor Q ₁ dan Q ₂ bersama dengan masukan pemicu yang diberikan pada dasar Q _W dan Q ₂ ditunjukkan pada gambar berikut.

Keuntungan

Keuntungan menggunakan Multivibrator Bistabil adalah sebagai berikut -

• Menyimpan keluaran sebelumnya kecuali diganggu.
• Desain sirkuit sederhana

Kekurangan

Kekurangan dari Multivibrator Bistabil adalah sebagai berikut -

• Diperlukan dua jenis pulsa pemicu.
• Sedikit lebih mahal dari Multivibrator lain.

Aplikasi

Multivibrator Bistabil digunakan dalam aplikasi seperti pembangkit pulsa dan operasi digital seperti penghitungan dan penyimpanan informasi biner.

Biner bias tetap

Rangkaian biner bias tetap mirip dengan Multivibrator Astabil tetapi dengan sakelar SPDT sederhana. Dua transistor dihubungkan dalam umpan balik dengan dua resistor, memiliki satu kolektor terhubung ke dasar yang lain. Gambar di bawah ini menunjukkan diagram rangkaian biner bias tetap.

Untuk memahami pengoperasiannya, mari kita pertimbangkan saklar berada di posisi 1. Sekarang transistor Q ₁ akan OFF karena alasnya di-ground. Tegangan kolektor pada terminal keluaran V _O1 akan sama dengan V _CC yang mengubah transistor Q ₂ ON. Output di terminal V _O2 menjadi RENDAH. Ini adalah keadaan stabil yang hanya dapat diubah oleh pemicu eksternal. Peralihan sakelar ke posisi 2, berfungsi sebagai pemicu.

Ketika sakelar diubah, basis transistor Q _{2 di} -ground dan mengubahnya ke kondisi OFF. Tegangan kolektor pada V _O2 akan sama dengan V _CC yang diterapkan pada transistor Q ₁ untuk menyalakannya. Ini adalah kondisi stabil lainnya. Pemicuan dicapai di sirkuit ini dengan bantuan Saklar SPDT.

Ada dua jenis pemicuan utama yang diberikan pada rangkaian biner. Mereka

• Pemicuan Simetris
• Pemicuan Asimetris

Pemicu Schmitt

Jenis lain dari rangkaian biner yang harus dibahas adalah Emitter Coupled BinarySirkuit. Sirkuit ini juga disebut sebagaiSchmitt Triggersirkuit. Sirkuit ini dianggap sebagai tipe khusus dari jenisnya untuk aplikasinya.

Perbedaan utama dalam konstruksi rangkaian ini adalah bahwa kopling dari output C ₂ dari transistor kedua ke basis B1 dari transistor pertama tidak ada dan umpan balik diperoleh sekarang melalui resistor R _e . Sirkuit ini disebut sebagaiRegenerative circuit untuk ini memiliki a positive feedback dan no Phase inversion. Rangkaian pemicu Schmitt menggunakan BJT adalah seperti yang ditunjukkan di bawah ini.

Awalnya kami memiliki Q ₁ OFF dan Q ₂ ON. Tegangan yang diterapkan pada dasar Q ₂ adalah V _CC melalui R _C1 dan R ₁ . Jadi tegangan keluarannya akan menjadi

$$ V_0 = V_ {CC} - (I_ {C2} R_ {c2}) $$

Sebagai Q ₂ adalah ON, akan ada jatuh tegangan R _E , yang akan (saya _C2 + I _B2 ) R _E . Sekarang tegangan ini diterapkan pada emitor Q ₁ . Tegangan input dinaikkan dan sampai Q ₁ mencapai tegangan cut-in untuk ON, output tetap RENDAH. Dengan Q ₁ ON, output akan meningkat karena Q ₂ juga ON. Saat tegangan input terus naik, tegangan pada titik C ₁ dan B ₂ terus turun dan E ₂ terus naik. Pada nilai tegangan input tertentu, Q ₂ dimatikan. Tegangan keluaran pada titik ini akan menjadi V _CC dan tetap konstan meskipun tegangan masukan dinaikkan lebih lanjut.

Saat tegangan input naik, output tetap RENDAH sampai tegangan input mencapai V _{1 di} mana

$$ V_1 = [V_ {CC} - (I_ {C2} R_ {C2})] $$

Nilai di mana tegangan input sama dengan V ₁ , memungkinkan transistor Q ₁ untuk masuk ke dalam kejenuhan, disebutUTP(Titik Pemicu Atas). Jika tegangan sudah lebih besar dari V ₁ , maka tetap ada sampai tegangan input mencapai V ₂ , yang merupakan transisi tingkat rendah. Oleh karena itu nilai yang tegangan input akan V ₂ di mana Q ₂ masuk ke kondisi ON, disebut sebagaiLTP (Titik Pemicu Bawah).

Bentuk Gelombang Keluaran

Bentuk gelombang keluaran diperoleh seperti yang ditunjukkan di bawah ini.

Sirkuit pemicu Schmitt bekerja sebagai a Comparator dan karenanya membandingkan tegangan input dengan dua level tegangan berbeda yang disebut sebagai UTP (Titik Pemicu Atas) dan LTP(Titik Pemicu Bawah). Jika input melewati UTP ini, itu dianggap sebagai TINGGI dan jika berada di bawah LTP ini, itu dianggap sebagai RENDAH. Outputnya akan menjadi sinyal biner yang menunjukkan 1 untuk TINGGI dan 0 untuk RENDAH. Oleh karena itu sinyal analog diubah menjadi sinyal digital. Jika input berada pada nilai antara (antara HIGH dan LOW) maka nilai sebelumnya akan menjadi output.

Konsep ini bergantung pada fenomena yang disebut sebagai Hysteresis. Karakteristik transfer rangkaian elektronik menunjukkan aloop disebut sebagai Hysteresis. Ini menjelaskan bahwa nilai output bergantung pada nilai input sekarang dan masa lalu. Ini mencegah peralihan frekuensi yang tidak diinginkan di sirkuit pemicu Schmitt

Keuntungan

Keuntungan dari rangkaian pemicu Schmitt adalah

• Tingkat logika yang sempurna dipertahankan.
• Ini membantu menghindari stabilitas Meta.
• Lebih disukai daripada pembanding normal untuk pengkondisian denyutnya.

Kekurangan

Kerugian utama dari pemicu Schmitt adalah

• Jika input lambat, output akan lebih lambat.
• Jika input berisik, output akan lebih berisik.

Aplikasi pemicu Schmitt

Sirkuit pemicu Schmitt digunakan sebagai Pembanding Amplitudo dan Sirkuit Kuadrat. Mereka juga digunakan dalam sirkuit pengkondisian dan penajaman pulsa.

Ini adalah rangkaian Multivibrator yang menggunakan transistor. Multivibrator yang sama dirancang menggunakan penguat operasional dan juga rangkaian pengatur waktu IC 555, yang dibahas dalam tutorial lebih lanjut.