Puces logiques. Partie 5 - Un vibrateur

Le schéma d'un seul vibrateur et le principe de son fonctionnement selon le chronogramme.

Dans article précédent On lui a parlé de multivibrateurs réalisés sur une puce logique K155LA3. Cette histoire serait incomplète si ce n'est pour mentionner un autre type de multivibrateur, le soi-disant vibreur unique.

Vibrateur simple

Un seul vibrateur est un générateur d'impulsions unique. La logique de son travail est la suivante: si une impulsion courte est appliquée à l'entrée d'un seul coup, alors une impulsion est générée à sa sortie, dont la durée est donnée par une chaîne RC.

Après la fin de cette impulsion, la séquence unique passe à l'état de veille de la prochaine impulsion de déclenchement. Pour cette raison, un seul vibreur est souvent appelé un multivibrateur de secours. Le circuit à simple vibreur le plus simple est illustré à la figure 1. En pratique, en plus de ce circuit, plusieurs dizaines de variétés de vibrateur unique sont utilisées.

Figure 1. Le vibrateur simple le plus simple.

La figure 1a montre un seul circuit de vibreur et la figure 1b montre ses chronogrammes. Le vibrateur unique contient deux éléments logiques: Le premier d'entre eux est utilisé comme élément 2N-NOT, tandis que le second est activé en fonction du circuit inverseur.

3la prise de vue unique est lancée à l'aide du bouton SB1, bien que ce soit uniquement à des fins éducatives. En fait, un signal provenant d'autres microcircuits peut être appliqué à cette entrée. Un indicateur LED, également montré dans le schéma, est également connecté à la sortie pour indiquer l'état. Bien sûr, il ne fait pas partie d'un seul vibrateur, il peut donc être omis.

Le condensateur C1 a sélectionné une grande capacité. Ceci est fait de sorte que l'impulsion ait une durée suffisante pour l'indication avec un dispositif de pointeur ayant une grande inertie. La capacité minimale du condensateur à laquelle il est encore possible de détecter une impulsion avec un comparateur 50 μF, la résistance de la résistance R1 est comprise entre 1 et 1,5 kOhm.

Afin de simplifier le circuit, il serait possible de se passer du bouton SB1, fermant la sortie d'une puce à un fil commun. Mais avec une telle solution, des dysfonctionnements dans le fonctionnement du one-shot se produiront parfois en raison du rebond de contact. Une discussion détaillée de ce phénomène et des méthodes pour y faire face sera discutée un peu plus loin dans la description des compteurs et d'un fréquencemètre.

Une fois le one-shot assemblé et la puissance appliquée, nous mesurons la tension aux entrées et sorties des deux éléments. À la sortie 2 de l'élément DD1.1 et à la sortie 8 de l'élément DD1.2, il devrait y avoir un niveau élevé, et à la sortie de l'élément DD1.1 - bas. Par conséquent, nous pouvons dire qu'en mode veille, le deuxième élément, la sortie, est à l'état unique, et le premier est à l'état zéro.

Maintenant connecter un voltmètre à la sortie de l'élément DD1.2 - le voltmètre affichera un niveau élevé. Ensuite, en observant la flèche de l'appareil, appuyez brièvement sur le bouton SB1. la flèche dévie rapidement à presque zéro.

Après environ 2 secondes, il reviendra également brusquement à sa position d'origine. Cela indique que le dispositif de pointage a montré une impulsion de bas niveau. Dans ce cas, la LED s'allume également via la sortie de l'élément DD1.2. Si vous répétez cette expérience plusieurs fois, les résultats devraient être les mêmes.

Si un autre parallèle est connecté au condensateur - avec une capacité de 1000 μF, la durée d'impulsion à la sortie triplera.

Si la résistance R1 est remplacée par une valeur variable d'environ 2 Kom, puis en la faisant tourner, il est possible de changer la durée de l'impulsion de sortie dans certaines limites. Si vous dévissez la résistance de façon à ce que sa résistance devienne inférieure à 100 ohms, alors le coup unique cesse simplement de générer des impulsions.

À partir des expériences réalisées, les conclusions suivantes peuvent être tirées: plus la résistance de la résistance et la capacité du condensateur sont grandes, plus le temps généré par une impulsion à un coup est long.Dans ce cas, la résistance R1 et le condensateur C1 sont un circuit de synchronisation RC, dont dépend la durée de l'impulsion générée.

Si la capacité du condensateur et la résistance de la résistance sont considérablement réduites, par exemple en plaçant un condensateur d'une capacité de 0,01 μF, il n'est tout simplement pas possible de détecter des impulsions avec des indicateurs sous la forme d'un voltmètre ou même d'une LED, car elles se révéleront très courtes.

La figure 1b montre les chronogrammes du fonctionnement d'un seul vibrateur. Ils aideront à comprendre son travail.

Dans l'état de veille initial, l'entrée 1 de l'élément DD1.1 n'est connectée nulle part, car les contacts du bouton sont toujours ouverts. Un tel état, comme cela a été écrit dans les parties précédentes de notre article, n'est rien d'autre qu'une unité. Le plus souvent, une telle entrée n'est pas laissée «pendre» dans l'air, et à travers une résistance avec une résistance de 1 KΩ, elle est connectée au circuit de puissance + 5V. Cette connexion atténue les interférences d'entrée.

A l'entrée de l'élément DD1.2, le niveau de tension est faible, du fait de la résistance R1 qui lui est connectée. par conséquent, à la sortie de l'élément DD1.2, il y aura un niveau élevé correspondant, qui ira à l'entrée de l'élément DD1.1, qui est le sommet du circuit. Par conséquent, aux deux entrées DD1.1 un niveau élevé, ce qui donne un niveau bas à sa sortie, et le condensateur C1 est presque complètement déchargé.

Lorsque le bouton est enfoncé, l'entrée 1 de l'élément DD1.1 est fournie avec une impulsion de déclenchement de bas niveau, indiquée dans le graphique supérieur. Par conséquent, l'élément DD1.1 passe dans un seul état. A ce moment, un front positif apparaît à sa sortie, qui est transmis à travers le condensateur C1 à l'entrée de l'élément DD1.2, ce qui fait passer celui-ci de l'unité à zéro. Le même zéro est présent à l'entrée 2 de l'élément DD1.1, il restera donc dans le même état après ouverture du bouton SB1, c'est-à-dire même à la fin de l'impulsion de déclenchement.

Une chute de tension positive à la sortie de l'élément DD1.1 à travers la résistance R1 charge le condensateur C1, c'est pourquoi la tension à la résistance R1 diminue. Lorsque cette tension est réduite à un seuil, l'élément DD1.2 passe à l'état unitaire et DD1.1 passe à zéro.

Avec cet état des éléments logiques, le condensateur sera déchargé par l'entrée de l'élément DD1.2 et la sortie DD1.1. Ainsi, le tir unique reviendra en mode veille pour la prochaine impulsion de déclenchement ou simplement en mode veille.

Cependant, lors de la réalisation d'expériences avec un seul vibreur, il ne faut pas oublier que la durée de l'impulsion de déclenchement doit être inférieure à la sortie. Si le bouton est simplement maintenu enfoncé, il sera impossible d'attendre des impulsions à la sortie.

Boris Aladyshkin

Suite de l'article: Puces logiques. Partie 6