Pulse-circuits-astable-multivibrator

提供:Dev Guides
移動先:案内検索

パルス回路-非安定マルチバイブレーター

非安定マルチバイブレータには、*安定状態*がありません。 マルチバイブレータがオンになると、R〜C〜時定数によって決定される特定の期間が経過した後、マルチバイブレータは自身の状態を変更するだけです。 DC電源またはV〜cc〜は、その動作のために回路に与えられます。

無安定マルチバイブレーターの構築

Q〜1〜およびQ〜2〜という名前の2つのトランジスタは、互いにフィードバック接続されています。 トランジスタQ〜1〜のコレクタは、コンデンサC〜1〜を介してトランジスタQ〜2〜のベースに接続されています。 両方のトランジスタのエミッタはグランドに接続されています。 コレクタ負荷抵抗R〜1〜とR〜4〜とバイアス抵抗R〜2〜とR〜3〜は等しい値です。 コンデンサC〜1〜とC〜2〜は同じ値です。

次の図は、非安定マルチバイブレータの回路図を示しています。

アスタブルダイアグラム

非安定マルチバイブレーターの動作

V〜cc〜が印加されると、トランジスタのコレクタ電流が増加します。 コレクタ電流はベース電流に依存するため、

I_c = \ beta I_B

トランジスタの特性は似ていないため、2つのトランジスタのうちの1つはQ〜1〜のコレクタ電流が増加し、導通します。 Q〜1〜のコレクターは、C〜1〜を介してQ〜2〜のベースに適用されます。 この接続により、Q〜1〜のコレクタで増加した負電圧がQ〜2〜のベースに印加され、そのコレクタ電流が減少します。 この連続動作により、Q〜2〜のコレクタ電流がさらに減少します。 この電流は、Q〜1〜のベースに適用されると、より負になり、累積アクションQ〜1〜は飽和状態になり、Q〜2〜はカットオフします。 したがって、Q〜1〜の出力電圧はV〜CE(sat)〜になり、Q〜2〜はV〜CC〜に等しくなります。

コンデンサC〜1〜はR〜1〜を介して充電され、C〜1〜の電圧が0.7vに達すると、トランジスタQ〜2〜を飽和状態にするのに十分です。 この電圧がQ〜2〜のベースに印加されると、飽和状態になり、コレクタ電流が減少します。 この点Bでの電圧の低下は、C〜2〜を介してトランジスタQ〜1〜のベースに印加され、Q〜1〜を逆バイアスにします。 これらの一連の動作により、トランジスタQ〜1〜が遮断され、トランジスタQ〜2〜が飽和状態になります。 これで、ポイントAには潜在的なV〜CC〜があります。 コンデンサC〜2〜はR〜2〜を介して充電されます。 このコンデンサC〜2〜の両端の電圧が0.7vに達すると、トランジスタQ〜1〜が飽和状態になります。

したがって、出力電圧と出力波形は、トランジスタQ〜1〜とQ〜2〜の交互のスイッチングによって形成されます。 これらのオン/オフ状態の期間は、使用されるバイアス抵抗とコンデンサの値、つまり使用されるR〜C〜の値に依存します。 両方のトランジスタが交互に動作するため、出力はV〜CC〜のピーク振幅を持つ方形波です。

波形

Q〜1〜およびQ〜2〜のコレクターでの出力波形を次の図に示します。

波形

振動の頻度

トランジスタQ〜1〜のオン時間またはトランジスタQ〜2〜のオフ時間は、

t〜1〜= 0.69R〜1〜C〜1〜

同様に、トランジスタQ〜1〜のオフ時間またはトランジスタQ〜2〜のオン時間は

t〜2〜= 0.69R〜2〜C〜2〜

したがって、方形波の合計期間

t = t〜1〜+ t〜2〜= 0.69(R〜1〜C〜1〜+ R〜2〜C〜2〜)

R〜1〜= R〜2〜= RおよびC〜1〜= C〜2〜= Cなので、方形波の周波数は

f = \ frac \ {1} \ {t} = \ frac \ {1} \ {1.38 R C} = \ frac \ {0.7} \ {RC}

利点

非安定マルチバイブレータを使用する利点は次のとおりです-

  • 外部トリガーは必要ありません。
  • 回路設計は簡単です
  • 安価な
  • 継続的に機能できる

デメリット

非安定マルチバイブレータを使用することの欠点は次のとおりです-

  • エネルギー吸収は回路内により多くあります。
  • 出力信号は低エネルギーです。
  • 50%以下のデューティサイクルは達成できません。

アプリケーション

Astable Multivibratorsは、アマチュア無線機器、モールス信号発生器、タイマー回路、アナログ回路、TVシステムなど、多くのアプリケーションで使用されています。