Мультивибраторы относятся к аналого-импульсным устройствам и позволяют простейшим способом сформировать синхронизированные тактовые последовательности импульсов, расширить длительность коротких импульсов, сформировать импульсы разрешения нужной длительности, отмерить интервалы времени (до единиц минут), построить петли фазовой автоподстройки частоты.
Различают два типа мультивибраторов микросхемного исполнения - автоколебательные (в маркировке проставляются буквы ГГ) и ждущие (проставляются буквы АГ). Автоколебательные мультивибраторы формируют периодическую последовательность импульсов напряжения прямоугольной формы. Длительность импульсов и период их следования задаются параметрами навесных (внешних) элементов R и С или уровнем управляющего напряжения. Для ждущих мультивибраторов длительность формируемого импульса также определяется параметрами навесных элементов, а период следования импульсов определяется периодом следования запускающих импульсов, подаваемых на специальный вход.
Микросхема 530ГГ1,К531ГГ1 (рис. 277)
Микросхема содержит два одинаковых автоколебательных мультивибратора, у каждого из которых имеются входы управления частотой повторения импульсов (FI1 и FI2) и входы выбора диапазона генерируемых частот (D1 и D1), инверсные входы разрешения работы (E1 и E2), а также входы СH подключения внешнего резонатора (конденсатора или пьезоэлектрического резонатора). На выходе мультивибраторов (Q1 и Q2) формируются прямоугольные импульсы напряжения типа "меандр" (скважность Q=2). Частота следования выходных импульсов а может рассчитываться по выражению
INCLUDEPICTURE "http://www.tstu.ru/exclusiv/crems/russian/int_mic/images/f27.gif" \* MERGEFORMATINET
где Ст - величина электрической емкости навесного конденсатора, либо определяться по графику (рис. 278).
INCLUDEPICTURE "http://www.tstu.ru/exclusiv/crems/russian/int_mic/images/r277-278.gif" \* MERGEFORMATINET
Емкость навесных конденсаторов Ст выбирается в диапазоне 9 пФ - 500 мкФ, а управляющее напряжение Uf должно лежать в пределах 1...5 В. В этих же пределах должно лежать напряжение диапазона изменения частоты мультивибратора в зависимости от Uf и при различных значениях Up.
Максимальная частота генерации составляет 45 МГц при емкости нагрузки не более 15 пФ.
INCLUDEPICTURE "http://www.tstu.ru/exclusiv/crems/russian/int_mic/images/r279.gif" \* MERGEFORMATINET
Инверсный вход E является разрешающим. Генерация разрешена, если на указанный вход подавать напряжение низкого уровня, и она будет запрещена, если на этот вход подать напряжение высокого уровня. При запрете генерации на выходе Q формируется напряжение высокого уровня.
Выводы 8, 9 микросхемы - общие; на выводы 15, 16 подается питающее напряжение +5 В. Потребляемый микросхемой ток питания составляет 150 мА. Выходной ток нагрузки не должен превышать 20 мА.
Микросхема КМ555ГГ2 (рисю 280)
Микросхема содержит два одинаковых автоколебательных мультивибратора с управляемой частотой генерации импульсов. В отличие от мультивибратора ГГ1 данный мультивибратор имеет только входы управления частотой повторения импульсов FI1 и FI2, а также, наряду с прямыми Q, инверсные выходы Q. Напряжение Г на входах FI может меняться в пределах от 0 до 5 B (с повышением Г повышается и частота). Назначение входов С и E то же, что и у ГГ1.
INCLUDEPICTURE "http://www.tstu.ru/exclusiv/crems/russian/int_mic/images/r280.gif" \* MERGEFORMATINET
Частота генерации Uf=0...5 В меняется в пределах от 0.9 ... 1.6 МГц до 7...12 МГц при условии, что активное сопротивление и емкость нагрузки равны соответственно 677 Ом и 45 пФ.
Выводы 1 и 8 микросхемы - общие; на выводы 7 и 16 подается питающее напряжение +5 В. Потребляемый микросхемой ток питания составляет 55 мА. Максимальная частота генерации (приотсутствии внешнего конденсатора С ) не превышает 23 МГц.
Микросхема К155АГ1 (рисю 281)
Микросхема содержит один ждущий мультивибратор, формирующий одиночные импульсы прямоугольной формы с хорошей стабильностью длительности.
Мультивибратор имеет три входа запуска: по входу S3 производится запуск положительным перепадом напряжения, по инверсным входам S1 и S2 - отрицательным. Ко входам CН и CRH подключается навесной конденсатор Cт, который вместе с навесным резистором Rт образует времязадающую цепь, определяющую длительность выходного импульса tu . Резистор Rt включается от вывода 11 микросхемы к положительной шине питания 5 B (или к выводу 14). Зависимость длительности выходного импульса от номинальных значений Ст и Rт представлена на диаграмме (рис. 282). Рассчитывается длительность выходного импульса по следующему выражению:
INCLUDEPICTURE "http://www.tstu.ru/exclusiv/crems/russian/int_mic/images/f28.gif" \* MERGEFORMATINET
На кристалле микросхемы между выводами 9 и 11 включен внутренний резистор Rвн с номинальным сопротивлением 2 кОм. Если требуемое номинальное сопротивление Rт <= Rвн , то используется внутренний резистор, а питающее напряжение 5 B подается на вывод 9 микросхемы. Если Rт стремится к бесконечности и Ст = 0 (т. е. навесные элементы отсутствуют), то длительность выходного импульса будет не более 35 нс.
В таблице 50 даны все возможные комбинации сигналов логического управления мультивибратором.
INCLUDEPICTURE "http://www.tstu.ru/exclusiv/crems/russian/int_mic/images/r282t50.gif" \* MERGEFORMATINET
Нижние пять строк таблицы 50 содержат пять условий генерации одиночного выходного импульса и указывают фазу сигналов на прямом Q и инверсном Q выходах. Мультивибратор нельзя запустить вновь, пока не истекло время е , т.е. при формировании импульса мультивибратор нечувствителен к сигналам управления, поступающим на входы SI1, SI2 и SI3. Длительность выходного импульса можно менять от 30 нс до 0,28 с, номинальное значение сопротивления резисторов следует выбирать в пределах 2-40 кОм, а электрическую емкость конденсаторов - в пределах 10 пФ - 1000 мкФ.
Вывод 7 микросхемы - общий; на вывод 14 подается питающее напряжение +5В. Потребляемый ток питания составляет 40 мА.
Микросхема 133АГ3,К155АГ3,533АГ3,КМ555АГ3,КР1533АГ3 (Рис. 283)
Микросхема содержит два ждущих мультивибратора, формирующих одиночные импульсы напряжения прямоугольной формы с хорошей стабильностью длительности.
Каждый мультивибратор имеет два входа запуска: S1 и S2 (вход S1 - инверсный, S2 - прямой), а также инверсный вход обнуления R.
INCLUDEPICTURE "http://www.tstu.ru/exclusiv/crems/russian/int_mic/images/r283t51.gif" \* MERGEFORMATINET
Запуск мультивибратора возможен в трех случаях. Первый - если на входе S1 действует логический 0, а на входе R-логическая 1, то запуск схемы происходит по положительному перепаду напряжения на входе S2. Второй - если на входах S2 и К действует логическая 1, то запуск схемы происходит по отрицательному перепаду напряжения на входе S1. Третий - если на входе S1 действует логический 0, а на входе S2 - логическая 1, то запуск схемы происходит по отрицательному перепаду напряжения на входе R.
В таблице 51 даны все возможные комбинации сигналов логического управления мультивибратором.
Длительность выходного импульса задается параметрами навесных элементов Rт и Ст . Для микросхем 133АГ3, К155АГ3 при Ст > 1000 пФ длительность импульса определяется по выражению
INCLUDEPICTURE "http://www.tstu.ru/exclusiv/crems/russian/int_mic/images/f29.gif" \* MERGEFORMATINET
При Ст <= 1000 пФ длительность импульса определяется по графикам (рис. 284). Для микросхем 533АГ3, КМ555АГ3, КР1533АГ3 длительность выходного импульса определяется по выражению
INCLUDEPICTURE "http://www.tstu.ru/exclusiv/crems/russian/int_mic/images/r284.gif" \* MERGEFORMATINET
Минимальная длительность выходного импульса составляет 40 нс, что ограничивается величиной паразитной емкости, равной 50 пФ. Если мультивибратор запущен, то выходной импульс можно продлить путем перезапуска схемы. Для этого на вход S1 нужно подать отрицательный перепад напряжения или на вход S2 - положительный. С момента перезапуска до окончания импульса должно пройти время, соответствующее tu Выходной импульс можно оборвать, подав на инверсный вход сброса R напряжение лог. 0.
Если оба ждущих мультивибратора микросхемы запустить по кольцевой схеме, как это показано на рис. 285, то образуется автоколебательный мультивибратор.
INCLUDEPICTURE "http://www.tstu.ru/exclusiv/crems/russian/int_mic/images/r285.gif" \* MERGEFORMATINET
Вывод 8 микросхемы - общий; на вывод 16 подается питающее напряжение +5 В. Потребляемый микросхемами 133АГ3 и К155АГ3 ток равен 66 мА; для микросхем 533АГ3, КМ555АГ3 и КР1533АГ3 - 20 мА.
-
Микросхема 533АГ4,КМ555АГ4 (рис. 283)
Микросхема содержит два ждущих мультивибратора, формирующих одиночные импульсы напряжения прямоугольной формы.
Условное обозначение и цоколевка микросхемы одинаковы с микросхемой АГ3. Принцип управления данным мультивибратором одинаков с управлением мультивибратором АГ3, но здесь не предусмотрен режим перезапуска.
Вывод 8 микросхемы - общий; на вывод 16 подается питающее напряжение +5 В. Потребляемый ток питания составляет 27 мА.
Микросхема 555АГ5 (рис. 286)
Микросхема содержит два ждущих мультивибратора, формирующих одиночные импульсы напряжения прямоугольной формы.
Каждый мультивибратор имеет два входа запуска: S1 и S2 (вход S1 - инверсный, S2 - прямой), а также инверсный вход обнуления R.
INCLUDEPICTURE "http://www.tstu.ru/exclusiv/crems/russian/int_mic/images/r286t52.gif" \* MERGEFORMATINET
В таблице 52 даны все возможные комбинации сигналов логического управления мультивибратором. Кроме того, мультивибратор можно перезапустить, подав на вход S1 или S2 сигналы согласно правилам запуска, при этом импульс будет продолжен на величину tu .
Длительность выходного импульса задается навесными элементами Rт и Ст и численно определяется по диаграмме (рис. 284).
Вывод 8 микросхемы - общий; на вывод 16 подается питающее напряжение +5 В. Потребляемый ток питания составляет 36 мА.
