10.3.2. Мультивібратори на основі тригерів

Звернемось до схеми мультивібратора з двома часозадаючими ланками (рис. 10.26). Оскільки ЛЕ 2І-НІ в ній виконують лише функції інверторів, то їх можна замінити на ЛЕ 2АБО-НІ.

Оскільки для кожного часового інтервалу використовується окрема часозадаюча ланка, то в кожній з них не має значення, де будуть розміщенні опори з шунтуючими діодами і конденсатори.

Виходячи з цього, можемо побудувати схему мультивібратора, що відповідає рис. 10.31.

Рис. 10.31

Із зовнішнього вигляду схеми витікає, що мультивібратор складається з RS-тригера на базі ЛЕ 2АБО-НІ та допоміжних часозадаючих ланок. Це дає підстави стверджувати, що мультивібратори, подібно до одновібраторів, можуть бути побудовані на основі будь-якого тригера з двома незалежними входами і рівнозначними станами або на основі тригера з одним стійким станом і однією часозадаючою ланкою (на основі тригера Шмідта).

Частота генерації коливань мультивібратора, схема якого приведена на рис. 10.31, визначається за формулою:

.

Тригери Шмідта КМОН-технологій (К561ТЛ1, 564ТЛ1, КР1561ТЛ1) мають логічний елемент 2І на входах та інверсний вихід. Це не тільки суттєво спрощує схемотехніку мультивібраторів, а й надає можливість забезпечувати керування процесом генерації. На рис. 10.32, а приведена схема мультивібратора на основі тригера Шмідта з інверсним входом, а на рис. 10.32, б – часові діаграми, що пояснюють його роботу.

а	б

Рис. 10.32

При побудові мультивібраторів на мікросхемах КМОН слід знати, що різниця між верхнім і нижнім пороговими рівнями залежить від напруги живлення. При напрузі живлення E = 5 В різниця між пороговими рівнями складає 0,6 В; при E = 10 B вона складає 2 В.

При низькому рівні дозволяючої напруги на вході DD1 вихідна напруга , а конденсатор С заряджений також до . При вихідна напруга зменшується до величини (у залежності від напруги живлення), і конденсатор починає розряджатись. Як тільки напруга конденсаторі U_C зменшиться до нижнього порогового рівня , стан виходу тригера зміниться на протилежний і почнеться процес зарядки конденсатора С. При тригер знову змінить свій стан, і цикл повторюватиметься. Інтервали часу зарядки та розрядки конденсатора t₁ і t₂ будуть однаковими, оскільки для обох інтервалів використовується одна часозадаюча ланка, тому:

.

Оскільки вихідні струми однакові, то величина опору R обмежується величиною

і залежить від напруги живлення. Верхня межа опору R обмежується величиною вхідного струму I_вх , який повинен як мінімум на порядок бути меншим мінімального зарядного струму конденсатора. Ємність конденсатора повинна на порядок перевищувати паразитні ємності мікросхем і монтажу.

Регулювання частоти і скважності імпульсів може забезпечуватись тими ж шляхами, що і для мультивібраторів на основі логічних елементів.

При використанні тригерів Шмідта ТТЛ схема мультивібратора залишається незмінною. Особливість її роботи полягає лише в тому, що зарядка конденсатора відбувається не лише через резистор R, а й завдяки наявності вхідного струму. Тому при виборі резистора R цю особливість слід враховувати, а також зважати на той факт, що тривалості імпульсу та паузи можуть бути різними.