Mạch xung - Máy đa vi mạch linh hoạt
Một multivibrator đáng kinh ngạc có no stable states. Khi Multivibrator được BẬT, nó chỉ tự thay đổi trạng thái sau một khoảng thời gian nhất định được xác định bởi hằng số thời gian R C. Nguồn điện một chiều hoặc V cc được cấp cho mạch để nó hoạt động.
Xây dựng bộ điều khiển đa sóng linh hoạt
Hai bóng bán dẫn có tên Q 1 và Q 2 được kết nối phản hồi với nhau. Bộ thu của bóng bán dẫn Q 1 được nối với cực của bóng bán dẫn Q 2 thông qua tụ điện C 1 và ngược lại. Các bộ phát của cả hai bóng bán dẫn được kết nối với mặt đất. Các điện trở tải cực thu R 1 và R 4 và các điện trở phân cực R 2 và R 3 có giá trị bằng nhau. Các tụ C 1 và C 2 có giá trị bằng nhau.
Hình sau cho thấy sơ đồ mạch cho Astable Multivibrator.
Hoạt động của Astable Multivibrator
Khi V cc được áp dụng, dòng thu của bóng bán dẫn tăng lên. Vì dòng điện thu phụ thuộc vào dòng điện cơ bản,
$$ I_c = \ beta I_B $$
Vì không có đặc điểm bóng bán dẫn nào giống nhau, một trong hai bóng bán dẫn nói rằng Q 1 có sự gia tăng dòng thu của nó và do đó dẫn điện. Bộ thu của Q 1 được áp dụng cho cơ sở của Q 2 đến C 1 . Kết nối này cho phép điện áp âm tăng lên tại bộ thu của Q 1 được áp dụng ở chân của Q 2 và dòng điện của bộ thu của nó giảm. Hành động liên tục này làm cho dòng thu của Q 2 giảm thêm. Dòng điện này khi được đặt vào cơ sở của Q 1 làm cho nó trở nên âm hơn và với các hành động tích lũy Q 1 trở nên bão hòa và Q 2 bị cắt. Như vậy điện áp đầu ra của Q 1 sẽ là V CE (sat) và Q 2 sẽ bằng V CC .
Tụ C 1 tích điện qua R 1 và khi điện áp trên C 1 đạt 0,7v, điều này đủ để biến transistor Q 2 đến trạng thái bão hòa. Khi điện áp này được áp dụng cho cơ sở của Q 2 , nó sẽ bão hòa, làm giảm dòng điện thu của nó. Sự giảm điện áp này tại điểm B được áp dụng cho đế của bóng bán dẫn Q 1 đến C 2 làm cho Q 1 phân cực ngược. Một loạt các hành động này biến bóng bán dẫn Q 1 cắt và bóng bán dẫn Q 2 thành bão hòa. Lúc này điểm A có thế V CC . Tụ C 2 tích điện qua R 2 . Điện áp trên tụ C 2 này khi đến 0,7v thì tranzito Q 1 bật đến bão hoà.
Do đó điện áp đầu ra và dạng sóng đầu ra được hình thành bởi sự chuyển đổi luân phiên của các bóng bán dẫn Q 1 và Q 2 . Khoảng thời gian của các trạng thái BẬT / TẮT này phụ thuộc vào giá trị của điện trở xu hướng và tụ điện được sử dụng, tức là vào giá trị R C được sử dụng. Khi cả hai bóng bán dẫn được vận hành luân phiên, đầu ra là dạng sóng vuông, với biên độ đỉnh là V CC .
Dạng sóng
Các dạng sóng đầu ra tại các bộ thu của Q 1 và Q 2 được thể hiện trong các hình sau.
Tần số dao động
Thời gian BẬT của bóng bán dẫn Q 1 hoặc thời gian TẮT của bóng bán dẫn Q 2 được cho bởi
t 1 = 0,69R 1 C 1
Tương tự, thời gian TẮT của bóng bán dẫn Q 1 hoặc thời gian BẬT của bóng bán dẫn Q 2 được cho bởi
t 2 = 0,69R 2 C 2
Do đó, tổng khoảng thời gian của sóng vuông
t = t 1 + t 2 = 0,69 (R 1 C 1 + R 2 C 2 )
Vì R 1 = R 2 = R và C 1 = C 2 = C, tần số của sóng vuông sẽ là
$$ f = \ frac {1} {t} = \ frac {1} {1.38 RC} = \ frac {0.7} {RC} $$
Ưu điểm
Những lợi thế của việc sử dụng một bộ điều khiển đa năng đáng kinh ngạc như sau:
- Không cần kích hoạt bên ngoài.
- Mạch thiết kế đơn giản
- Inexpensive
- Có thể hoạt động liên tục
Nhược điểm
Những hạn chế của việc sử dụng một multivibrator đáng kinh ngạc như sau:
- Sự hấp thụ năng lượng nhiều hơn trong mạch.
- Tín hiệu đầu ra có năng lượng thấp.
- Không thể đạt được chu kỳ nhiệm vụ nhỏ hơn hoặc bằng 50%.
Các ứng dụng
Astable Multivibrator được sử dụng trong nhiều ứng dụng như thiết bị vô tuyến nghiệp dư, bộ tạo mã Morse, mạch hẹn giờ, mạch tương tự và hệ thống TV.