脉冲电路 - 单稳态多谐振荡器



顾名思义,单稳态多谐振荡器只具有**一个稳定状态**。当晶体管导通时,另一个晶体管保持截止状态。稳定状态是指晶体管在不受某些外部触发脉冲干扰的情况下保持不变的状态。由于单稳态的工作原理相同,因此它还有一个名称,称为**单次触发多谐振荡器**。

单稳态多谐振荡器的构造

两个晶体管 Q1 和 Q2 通过反馈相互连接。晶体管 Q1 的集电极通过电容 C1 连接到晶体管 Q2 的基极。基极 Q1 通过电阻 R2 和电容 C 连接到 Q2 的集电极。另一个直流电源电压 –VBB 通过电阻 R3 加到晶体管 Q1 的基极。触发脉冲通过电容 C2 加到 Q1 的基极,以改变其状态。RL1 和 RL2 分别是 Q1 和 Q2 的负载电阻。

当其中一个晶体管进入稳定状态时,会施加一个外部触发脉冲来改变其状态。在改变其状态后,晶体管将在此准稳态或亚稳态下保持特定时间段,该时间段由 RC 时间常数的值决定,然后返回到先前稳定状态。

下图显示了单稳态多谐振荡器的电路图。

Monostable Diagram

单稳态多谐振荡器的操作

首先,当电路接通时,晶体管 Q1 将处于截止状态,而 Q2 将处于导通状态。这是稳定状态。由于 Q1 截止,集电极电压将在 A 点为 VCC,因此 C1 开始充电。施加到晶体管 Q1 基极的正触发脉冲使晶体管导通。这会降低集电极电压,从而使晶体管 Q2 截止。此时,电容 C1 开始放电。由于来自晶体管 Q2 集电极的正电压施加到晶体管 Q1,因此它保持导通状态。这是准稳态或亚稳态。

晶体管 Q2 保持截止状态,直到电容 C1 完全放电。在此之后,晶体管 Q2 通过电容放电施加的电压导通。这使晶体管 Q1 导通,这是先前的稳定状态。

输出波形

Q1 和 Q2 集电极处的输出波形以及施加到 Q1 基极的触发输入显示在下图中。

Output Waveforms

此输出脉冲的宽度取决于 RC 时间常数。因此,它取决于 R1C1 的值。脉冲持续时间由下式给出:

$$T = 0.69R_1 C_1$$

给定的触发输入将持续时间非常短,只是为了启动动作。这会触发电路将其状态从稳定状态更改为准稳态或亚稳态或半稳态,电路在其中保持短暂时间。对于一个触发脉冲,将有一个输出脉冲。

优点

单稳态多谐振荡器的优点如下:

  • 一个触发脉冲就足够了。
  • 电路设计简单
  • 价格低廉

缺点

使用单稳态多谐振荡器的主要缺点是,触发脉冲 T 之间的应用时间必须大于电路的 RC 时间常数。

应用

单稳态多谐振荡器用于电视电路和控制系统电路等应用中。

广告