Les circuits multi-vibrateurs se réfèrent à la type de circuits électroniques utilisé pour générer des signaux d'impulsion. Ces signaux impulsionnels peuvent être des signaux rectangulaires ou carrés. Ils produisent généralement une sortie dans deux états: haut ou bas. Une caractéristique spécifique des multi-vibrateurs est l'utilisation d'éléments passifs comme la résistance et le condensateur pour déterminer l'état de sortie.
Circuits multivibrateurs
Types de multi-vibrateurs
à. Multi-vibrateur monostable : Un multivibrateur monostable est le type de circuit multivibrateur dont la sortie est dans un seul état stable. Il est également connu sous le nom de multivibrateur à un coup. Dans un multivibrateur monostable, la durée de l'impulsion de sortie est déterminée par la constante de temps RC et est donnée par: 1.11 * R * C
b. Un multi-vibrateur stable : Un vibrateur stable est un circuit avec une sortie oscillante. Il ne nécessite aucun déclenchement externe et n’a pas d’état stable. C'est un type d'oscillateur régénératif.
c. Multi-vibrateur bistable : Un vibrateur bistable est un circuit avec deux états stables: haut et bas. En général, un commutateur est nécessaire pour basculer entre l'état haut et bas de la sortie.
Trois types de circuits multi-vibrateurs
1. Utilisation de transistors
une. Multi-vibrateur monostable
Circuit multi-vibrateur monostable
Dans le circuit ci-dessus, en l'absence de tout signal de déclenchement externe, la base du transistor T1 est au niveau de la masse et le collecteur est à un potentiel plus élevé. Par conséquent, le transistor est coupé. Cependant, la base du transistor T2 reçoit une alimentation en tension positive du VCC via une résistance, et le transistor T2 est entraîné à saturation. Et, comme la broche de sortie est connectée à la terre via le T2, elle est au niveau logique bas.
Lorsqu'un signal de déclenchement est appliqué à la base du transistor T1, il commence à conduire lorsque son courant de base augmente. Au fur et à mesure que le transistor conduit, sa tension de collecteur diminue. En même temps, la tension du condensateur C2 commence à se décharger à travers le T1. Cela provoque une diminution du potentiel à la borne de base du T2 et finalement le T2 est coupé. Puisque la broche de sortie est maintenant directement connectée à une alimentation positive via une résistance: Vout est au niveau logique haut.
Après un certain temps, lorsque le condensateur est complètement déchargé, il commence à se charger à travers la résistance. Le potentiel à la borne de base du transistor T2 commence à augmenter progressivement et finalement le T2 est mis en conduction. Ainsi, la sortie est à nouveau à un niveau logique bas ou le circuit est revenu à son état stable.
b. Multivibrateur bistable
Circuit multivibrateur bistable
Le circuit ci-dessus est un circuit multivibrateur bistable avec deux sorties, définissant les deux états stables du circuit.
Initialement, lorsque l'interrupteur est en position A, la base du transistor T1 est au potentiel de masse, et par conséquent, elle est coupée. Dans le même temps, la base du transistor T2 est à un potentiel comparativement plus élevé, elle commence à conduire. Cela fait que la broche de sortie 1 est directement connectée à la terre et que le Vout1 est au niveau logique bas. La broche de sortie 2 au collecteur de T1 est connectée directement au Vcc, et le Vout2 est au niveau logique haut.
Or, lorsque l'interrupteur est en position B, les actions du transistor sont inversées (T1 est conducteur et T2 est coupé) et les états de sortie sont inversés.
c. Multivibrateur Astable
Circuit multivibrateur Astable
Le circuit ci-dessus est un circuit oscillateur. Supposons qu'au départ le transistor T1 est en conduction et T2 est en coupure. La sortie 2 est au niveau logique et la sortie 1 est au niveau logique bas. Lorsque le condensateur c2 commence à se charger via R4, le potentiel à la base de T2 commence à augmenter progressivement jusqu'à ce que T2 commence à conduire. Cela diminue son potentiel de collecteur et progressivement le potentiel à la base de T1 commence à diminuer jusqu'à ce qu'il soit complètement coupé.
Maintenant, lorsque C1 se charge à travers R1, le potentiel à la base du transistor T1 commence à augmenter et finalement il est entraîné en conduction, et tout le processus se répète. Ainsi, la sortie se répète ou oscille constamment.
Outre l'utilisation de BJT, d'autres types de transistors sont également utilisés dans les circuits multi-vibrateurs.
2. Utilisation des portes logiques
à. Multi-vibrateur mono-stable
Circuit multi-vibrateur mono-stable
Au départ, le potentiel aux bornes de la résistance est au niveau de la terre. Cela implique un signal logique bas à l'entrée de la porte NOT. Ainsi, la sortie est au niveau logique haut.
Comme les deux entrées de la porte NAND sont à des niveaux logiques hauts, la sortie est à un niveau logique bas et la sortie du circuit reste dans son état stable.
Maintenant, supposons qu'un signal logique bas soit donné à l'une des entrées de la porte NAND, l'autre entrée étant au niveau logique haut, la sortie de la porte est logique 1, c'est-à-dire une tension positive. Puisqu'il y a une différence de potentiel entre R, VR1 est au niveau logique haut, et en conséquence la sortie de la porte NOT est logique 0. Comme ce signal logique bas est renvoyé à l'entrée de la porte NAND, sa sortie reste à logique 1 et la tension du condensateur commence à augmenter progressivement. Cela provoque à son tour la chute de potentiel à travers la résistance, c'est-à-dire que VR1 commence à diminuer progressivement et à un moment donné, il devient bas, de sorte qu'un signal logique bas est envoyé à l'entrée de la porte NOT, et la sortie est à nouveau au signal logique haut. La durée pendant laquelle la sortie reste dans son état stable est déterminée par la constante de temps RC.
b. Multi-vibrateur Astable
Circuit multi-vibrateur Astable
Initialement, lorsque l'alimentation est fournie, le condensateur n'est pas chargé et un signal logique bas est envoyé à l'entrée de la porte NOT. Cela amène la sortie à être au niveau logique haut. Lorsque ce signal logique haut est renvoyé à la porte ET, sa sortie est au niveau logique 1. Le condensateur commence à se charger et le niveau d'entrée de la porte NOT augmente jusqu'à ce qu'il atteigne le seuil logique haut, et la sortie est au niveau logique bas.
Encore une fois, la sortie de la porte ET est au niveau logique bas (l'entrée logique basse est renvoyée), et le condensateur commence à se décharger jusqu'à ce que son potentiel à l'entrée de la porte NOT atteigne le seuil bas logique, et la sortie est à nouveau commutée au niveau logique haut. .
C'est en fait un type de circuit oscillateur de relaxation .
c. Multi-vibrateur bistable
La forme la plus simple de multi-vibrateur bistable est le verrou SR, réalisé par des portes logiques.
Circuit multi-vibrateur bistable
Supposons que la sortie initiale soit à un niveau logique haut (Set) et que le signal de déclenchement d'entrée soit à un signal logique bas (Reset). Cela amène la sortie de la porte NAND 1 à être au niveau logique haut. Comme les deux entrées de U2 sont au niveau logique haut, la sortie est au niveau logique bas.
Puisque les deux entrées de U3 sont à un niveau logique haut, la sortie est à un niveau logique bas, c'est-à-dire, une réinitialisation. La même opération se produit pour un signal logique haut à l'entrée, et le circuit change d'état entre 0 et 1. Comme on l'a vu, l'utilisation de portes logiques pour multi-vibrateurs sont en fait des exemples de circuits logiques numériques.
3. Utilisation de 555 minuteries
555 IC minuterie est le circuit intégré le plus couramment utilisé pour la génération d'impulsions, en particulier modulation de largeur d'impulsion , pour circuits multivibrateurs.
une. Multi-vibrateur monostable
Circuit multi-vibrateur monostable
Pour connecter une minuterie 555 en mode monostable, un condensateur de décharge est connecté entre la broche de décharge 7 et la masse. La largeur d'impulsion de la sortie générée est déterminée par la valeur de la résistance R entre la broche de décharge, Vcc et le condensateur C.
Si vous connaissez le circuit interne de la minuterie 555, vous devez être conscient du fait qu'un 555 travaux de minuterie avec un transistor, deux comparateurs et une bascule SR.
Initialement, lorsque la sortie est au signal logique bas, le transistor T est mis en conduction et la broche 7 est mise à la masse. Supposons qu'un signal logique bas soit appliqué à l'entrée de déclenchement ou à l'entrée du comparateur, car cette tension est inférieure à 1 / 3Vcc, la sortie du comparateur IC devient élevée, provoquant la réinitialisation de la bascule de sorte que la sortie est maintenant à un niveau logique bas.
En même temps, le transistor est désactivé et le condensateur commence à se charger via Vcc. Lorsque la tension du condensateur augmente au-delà de 2/3 Vcc, la sortie du comparateur 2 devient élevée, provoquant le réglage de la bascule SR. Ainsi, la sortie est à nouveau à son état stable après un certain laps de temps déterminé par les valeurs de R et C.
b. Multivibrateur Astable
Pour connecter une minuterie 555 en mode astable, les broches 2 et 6 sont raccourcies et une résistance est connectée entre les broches 6 et 7.
Circuit multivibrateur Astable
Au départ, supposons que la sortie de la bascule SR soit à un niveau logique bas. Cela coupe le transistor et le condensateur commence à se charger à Vcc via Ra et Rb de telle sorte qu'à un moment donné, la tension d'entrée du comparateur 2 dépasse la tension de seuil de 2/3 Vcc, et la sortie du comparateur devient élevée. Ceci amène la bascule SR à se positionner de telle sorte que la sortie du temporisateur soit au niveau logique bas.
Or, le transistor est entraîné à saturation par un signal logique haut à sa base. Le condensateur commence à se décharger via Rb, et lorsque cette tension de condensateur tombe en dessous de 1/3 Vcc, la sortie du comparateur C2 est au niveau logique haut. Cela réinitialise la bascule et la sortie du temporisateur est à nouveau au niveau logique haut.
c. Multi-vibrateur bi-stable
Circuit multi-vibrateur bistable
Une minuterie 555 dans un multi-vibrateur bi-stable ne nécessite l'utilisation d'aucun condensateur, mais un commutateur SPDT est utilisé entre la masse et les broches 2 et 4.
Lorsque la position du commutateur est telle que la broche 2 est à la masse avec la broche 6, la sortie du comparateur 1 est au signal logique bas, tandis que la sortie du comparateur 2 est au signal logique haut. Cela réinitialise la bascule SR, et la sortie de la bascule est logique bas. La sortie du temporisateur est donc un signal logique haut.
Lorsque la position du commutateur est telle que la broche 4, ou la broche de réinitialisation de la bascule est mise à la masse, la bascule SR est réglée et la sortie est au niveau logique haut. La sortie de la minuterie est au signal logique bas. Ainsi, en fonction de la position de l'interrupteur, des impulsions hautes et basses sont obtenues.
Donc, ce sont les circuits multivibrateurs de base utilisés pour la génération d'impulsions. Nous espérons que vous avez une compréhension claire des multi-vibrateurs.
Voici une question simple pour tous les lecteurs:
Outre les multi-vibrateurs, quels sont les autres types de circuits utilisés pour la génération d'impulsions?
