멀티바이브레이터
디지털 및 전자 회로는 멀티바이브레이터를 사용하여 다양한 형태의 파형을 입력으로 사용하여 다양한 작업을 수행합니다. 이러한 멀티바이브레이터는 플립플롭처럼 사용되며 적절한 작동을 위해 순차 회로에서 사용되는 고조파 발생기로 사용될 수 있습니다.
멀티바이브레이터에는 세 가지 유형이 있습니다.
1: 쌍안정 멀티바이브레이터
쌍안정 멀티바이브레이터는 두 상태가 모두 안정적인 플립플롭의 두 번째 이름입니다. 이러한 상태는 완전히 SET-RESET하기 위해 두 개의 외부 트리거 펄스가 적용될 때까지 항상 그 존재를 유지합니다. 쌍안정 멀티바이브레이터의 다른 이름은 토글 래치 또는 쌍안정 래치입니다.
SR 래치를 개발하기 위해 한 쌍의 Schmitt NAND 게이트를 연결하여 쌍안정 멀티바이브레이터의 간단한 회로를 개발합니다. 쌍안정은 두 개의 NAND 게이트 U2와 U3에 의해 개발되었으며 U1은 이 회로를 트리거하는 데 사용됩니다. 쌍안정 멀티바이브레이터에서는 두 상태 모두 HIGH 또는 LOW입니다. 이 회로는 카운터, 주파수 분배기, 컴퓨터의 메모리 요소 등 다양한 용도로 사용됩니다.
아래 주어진 회로는 쌍안정 멀티바이브레이터를 표현한 것이며, 이 회로를 구축하는 데 두 개의 NAND 게이트가 사용됩니다. 이 회로에는 이 쌍안정 멀티바이브레이터를 수동으로 제어하고 HIGH 또는 LOW 출력을 제공하는 단극 쌍투 스위치가 포함되어 있습니다.
2: 단안정 멀티바이브레이터
이 진동기는 짧고 날카로운 펄스를 훨씬 더 넓은 펄스로 증가시키는 데 사용되므로 큰 타이밍이 필요한 경우에 사용되므로 원샷이라고도 합니다. 시작 신호에 의해 트리거되면 HIGH 또는 LOW 펄스를 생성합니다. 이 시작 신호는 (t에서 멀티바이브레이터의 상태를 시작합니다. 1 ), 이는 (t에 도달할 때까지 유지됩니다. 2 ), 이 상태는 타이밍 커패시터 CT와 저항 RT로 확인할 수 있습니다.
RC 시간 상수는 단안정 멀티바이브레이터가 시간이 끝날 때까지 한 상태를 유지하는 데 도움이 됩니다. 유휴 또는 휴식은 이 단안정 멀티바이브레이터의 유일한 상태입니다.
위 회로는 두 개의 NAND 논리 게이트로 구성된 단안정 멀티바이브레이터입니다. 회로는 클록 입력 상태와 두 NAND 게이트의 간단한 기능에 따라 작동합니다. 이 경우 네거티브 입력 트리거는 LOW 출력을 생성합니다. 기간은 다음 공식에 의해 결정됩니다.
위 회로는 두 개의 NOT 논리 게이트로 구성된 단안정 멀티바이브레이터입니다. 회로는 클록 입력 상태와 두 NOT 게이트의 간단한 기능에 따라 작동합니다. NOT 게이트에 의한 단안정 빌드 기간은 다음과 같습니다.
3: 불안정한 멀티바이브레이터
불안정한 멀티바이브레이터는 가장 일반적으로 사용되는 멀티바이브레이터로, LOW와 HIGH 상태 사이를 오가며 해당 상태를 다시 반복합니다. 이는 LOW에서 HIGH, HIGH에서 LOW로 연속 전환하는 특성으로 인해 클록 및 펄스 생성에 이상적인 구성 요소이며 항상 두 개의 논리 레벨로 전환됩니다.
위 이미지는 불안정한 멀티바이브레이터의 프로토타입입니다. 2개의 74HC04 헥스 인버터 IC는 불안정한 멀티바이브레이터 구성에 사용됩니다. 불안정한 멀티바이브레이터의 시간 상수는 다음 공식으로 표현됩니다.
빈도는 다음 공식으로 제공됩니다.
불안정한 멀티바이브레이터 R2 = 10k Ohms 및 커패시터 C = 45nf의 예를 생각해 보세요. 빈도를 찾으세요:
이에 대한 그래픽 보기는 다음과 같습니다.
NE555 불안정한 멀티바이브레이터
위의 출력 회로 역시 Astable 멀티바이브레이터이며, 연속적으로 출력을 출력합니다. 안정적인 발진 기능은 각 사이클에서 자체적으로 다시 트리거되는 데 사용되는 2핀과 6핀 모두에 공통으로 연결하여 수행됩니다. 커패시터는 R1과 R2를 모두 사용하여 자체 충전하지만 방전은 R2에서만 발생합니다. t1과 t2 모두에 대한 기간 공식은 다음과 같습니다.
결론
멀티바이브레이터는 구형파, 톱니파 등과 같은 다양한 유형의 파형을 생성하는 데 사용되는 전자 장치에 존재하는 주요 구성 요소입니다. 멀티바이브레이터에는 기능과 구조에 따라 단안정, 비안정, 쌍안정 등 다양한 유형이 있습니다.