脉冲电路 - 单稳态多谐振荡器


单稳态多谐振荡器,顾名思义,只有一种稳定状态。当一个晶体管导通时,另一个保持非导通状态。稳定状态是晶体管保持不变而不被改变的状态,除非受到某些外部触发脉冲的干扰。由于单稳态的工作原理相同,因此它还有一个名称,称为单稳态多谐振荡器

单稳态多谐振荡器的构造

两个晶体管Q 1和Q 2彼此反馈连接。晶体管Q 1的集电极通过电容器C 1连接到晶体管Q 2的基极。基极Q 1通过电阻R 2和电容C连接到Q 2的集电极。另一个直流电源电压-V BB通过电阻R 3提供给晶体管Q 1的基极。触发脉冲通过电容C 2送到Q 1的基极,改变其状态。R L1和R L2是Q 1和Q 2的负载电阻。

其中一个晶体管进入稳定状态时,给予外部触发脉冲以改变其状态。改变其状态后,晶体管在特定时间段内保持准稳定状态或亚稳定状态,该时间段由RC时间常数的值决定,然后回到之前的稳定状态。

下图显示了单稳态多谐振荡器的电路图。

单稳态图

单稳态多谐振荡器的操作

首先,当电路导通时,晶体管Q 1将处于截止状态,而Q 2将处于导通状态。这是稳定状态。当Q 1关闭时, A点的集电极电压将为V CC ,因此C 1被充电。施加在晶体管 Q 1基极的正触发脉冲使晶体管导通。这降低了集电极电压,从而关断晶体管Q 2。此时电容器C 1开始放电。当来自晶体管Q 2集电极的正电压施加到晶体管Q 1时,它保持在导通状态。这是准稳定状态或亚稳定状态。

晶体管Q 2保持截止状态,直到电容器C 1完全放电。此后,通过电容器放电施加的电压使晶体管Q 2导通。这使晶体管Q 1导通,这是先前的稳定状态。

输出波形

Q 1和 Q 2集电极的输出波形以及 Q 1基极的触发输入如下图所示。

输出波形

该输出脉冲的宽度取决于 RC 时间常数。因此,它取决于R 1 C 1的值。脉冲持续时间由下式给出

$$T = 0.69R_1 C_1$$

给出的触发输入持续时间非常短,仅用于启动操作。这触发电路将其状态从稳定状态改变为准稳定或亚稳定或半稳定状态,其中电路保持较短的持续时间。1个触发脉冲对应1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
  • 便宜

缺点

使用单稳态多谐振荡器的主要缺点是触发脉冲 T 的施加之间的时间必须大于电路的 RC 时间常数。

应用领域

单稳态多谐振荡器用于电视电路和控制系统电路等应用。