MONOSTABLE MULTIVIBRATOR

 

MONOSTABLEMULTIVIBRATOR

เป็นวงจรสร้างพัลส์ตัวงจรจะมี เอาท์พุทเสถียรอยู่ที่สถานะ"0"หรือ "1"เมื่อทริกวงจรเอาท์พุทวงจรจะ เปลี่ยนจากสถานะที่เสถียรอยู่ ไปยัง สถานะตรงกันข้ามชั่วขณะ แล้วกลับมายังสถานะที่เสถียรเหมือนเดิม ความกว้างของพัลส์ที่ไม่ เสถียรจะขึ้นอยู่กับค่า RC ที่กำหนดคาบเวลานั้น

รูป 1 ผังวงจรของโมโนสเตเบิล มัลติไวเบรเตอร์

โมโนสเตเบิล มัลติไวเบรเตอร์ มี 2 ชนิด คือ ชนิดทริกซ้ำได้ และชนิดทริก ซ้ำ ไม่ได้
1. ชนิดทริก ซ้ำได้ (Non-retriggerable) เป็นชนิดที่ ให้เอาท์พุทด้วยเวลาที่คงที่ทุกครั้งที่ทริก (Trig) หากเอาท์พุท ยังไม่ เสถียรการทริกจะไม่ทำให้เอาท์พุทเปลี่ยนแปลง

T = ความ กว้างของพัลส์กำหนดด้วย R,C

รูปที่ 2 ความสัมพันธ์ระหว่างสัญญาณทริกและสัญญาณเอาท์พุทของโมโนสเตเบิล มัลติไวเบรเตอร์ที่ทริกซ้ำไม่ได้

2. ชนิดทริกซ้ำไม่ได้ (Retriggerable) การทริกซ้ำในขณะนี้ เอาท์พุทยังไม่เสถียรสำหรับ โมโนสเตเบิลชนิดนี้ เวลาของเอาท์พุทจะต่อเนื่องออกไปอีกเท่ากับเวลา T ของวงจร

รูป 3 ความสัมพันธ์ระหว่างสัญญาณทริกและสัญญาณเอาท์พุทของโมโนสเตเบิล

วงจรโมโนสเตเบิล อาจสร้างจาก BJT,FET,OP-AMP หรือเกทหรืออาจสร้างมา จากไอซีโมโนสเตเบิล ดังแสดงในตารางที่ 1 ตารางที่ 1 แสดง IC MONOSTABLE ชนิด TLL

เบอร์

หน้าที่

74121

Monostable Multivibrator

74122

Retriggerable Monostable Multivibrator with clear

74123

Dual ratriggerable Monostable Multivibrator withclear

74221

Dual Monostable Multivibrator with clear

1.การใช้งาน IC 74121
ไอซี 74121 มีผังวงจร และตารางเอาท์พุทดังนี้

รูป 4 ตำแหน่งขาของ ไอซี 74121

ตารางที่ 2 ตารางเอาท์พุทของไอซี 74121

INPUT

OUTPUT

A1

A2

B

Q

Q

0

X

1

0

1

X

0

1

0

1

X

X

0

0

1

1

1

X

0

1

1

1

1

1

1

0

X

X

0

2. โมโนสเตเบิล มัลติไวเบรเตอร์ทริกด้วยขอบขาขึ้นของพัลส์

สามารถออกแบบวงจรได้ดังรูป

รูปที่ 5 โมโน สเตเบิล มัลติ ไวเบรเตอร์ใช้ ไอซี 74121
คาบเวลา T จะหาได้จาก
T = (ln) RC
= 0.693 RC ค่า
R = Rext จะใช้ได้ระหว่าง 1.4 K - 40 K

3. โมโนสเตเบิล มัลติไวเบรเตอร์ ใช้ 74122 74122

เป็นไมโนสเตเบิล มัลติไวเบรเตอร์ชนิดทริกซำ ได้ และเคลียร์เอาท์พุทได้ ผังวงจร เป็นดังรูปที่ 6 และตาราง เอาท์พุท
เป็นดังตารางที่ 3

รูป 6 ผังวงจรของไอซี MONOSTABLE MULTIVIBRATOR แบบทริกซ้ำ ได้ เบอร์ 74122

ตารางที่ 3 ตารางเอาทพุทของไอซีเบอร์ 74122

  INPUT

OUTPUT

Clear

A1

A2

B1

B2

Q

Q

0

X

X

X

X

0

1

X

1

1

X

X

0

1

X

X

X

0

X

0

1

X

X

X

X

0

0

1

X

0

X

1

1

0

1

1

0

X

1

1

0

X

1

1

X

0

1

1

0

1

1

X

0

1

1

X

0

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

0

X

1

1

X

0

1

1

จากรูปที่ 7 A เป็นสัญญาณทริก B เป็นเอาท์พุทของโมโนสเตเบิลทริกซ้ำได้ C เป็น สัญญาณ Clear และ D เป็นเอาท์ พุทที่มีการเคลียร์ ก่อนการทริกรอบใหม่

รูป 7 เอาท์พุทของโมโนสเตเบิลแบบทริกซ้ำ ได้

4. โมโนสเตเบิล มัลติไวเบรเตอร์ใช้โอซี 74123

74123 เป็นโมโนสเตเบิลแบ บทริกซำ ได้ ชนิดคู่ เอาท์พุทและ คุณสมบัติเป็นเช่นเดียวกับ ไอซี 74122

รูป 8 ผังวงจรของไอซี เบอร์ 74123

ตารางที่ 4 ตารางเอาท์พุทของไอซี เบอร์ 74123

INPUT

OUTPUT

Clear

A

B

Q

Q

0

X

X

0

1

X

1

X

0

1

X

X

0

0

1

1

0

1

1

1

0

1

5. โมโนสเตเบิลมัลติไวเบรเตอร์ใช้ ไอซี 74221

ไอซี 74221 เป็นไอซีโมโนสเตเบิลชนิดทริกซ้ำไม่ได้ เช่นเดียวกับไอซี 74121 ตารางเอาท์ พุทมีลักษณะเช่นเดียวกัน ในรูปที่ 9 เป็นกราฟแสดงค่า C ที่ R ค่าต่าง ๆ กัน โดยค่า C สูงสุด มีค่าเป็น 1000 PF หา ค่าความกว้างของพัลสได้เป็น

T ประมาณ 0.3RC (1+0.7/R)

รูป 9 กราฟแสดงความสัมพันธ์ ระหว่าง T และ C ที่ค่าR ต่าง ๆ กัน การคำนวณคาบเวลาอาจอ่านจากกราฟนี้ได้โดยตรง

6. โมโนสเตเบิลมัลติไวเบรเตอร์ใช้ เกท

ในการออกแบบโมโนสเตเบิลไวเบรเตอร์ อาจใช้เกทร่วมกับ R และ C ก็ได้ ในรูปที่ 10 เป็นวงจรโมโนสเตเบิลมัลติไวเบรเตอร์ใช้ NAND GATE

รูป 10 วงจรโมโนสเตเบิลใช้เกท

7. นอกจากการใช้ไอ ซี ดังกล่าวแล้ว โมโนสเตเบิล มัลติไวเบรเตอร์อาจออกแบบมาจากวงจร

         -  ทราน ซิ สเตอร์
         - OP-AMP  
         - ไอซี TIMER เช่น 555 ,556
         - ไอซีชนิด อินพุทชมิตท์ เป็นต้น

8. ข้อสรุป

การจะใช้ไอซีหรือวงจรอื่นใดก็ตามเพื่อออกแบบวงจรโมโนสเตเบิลจะ ต้องให้เหมาะกับงานหรือวงจรส่วนรวมที่อยู่ในวงจรใช้งานนั้น หรือจะต้องคำนึงถึงการใช้อุปกรณ์ที่เหลืออยู่หลังจากการออกแบบวงจรอื่นแล้ว ทั้งนี้เพื่อลดความสิ้นเปลืองของไอซีและลดการใช้พลัง งานไฟฟ้าในวงจรการที่จะนำ ไอซีโมโนสเตเบิลเข้ามาในวงจรนั้น จะต้องทำหลังจากนี้

1. ไม่มีไอซี ใด ๆ เหลือที่จะดัดแปลงเป็นโมโนสเตเบิลได้
2.อุปกรณ์ส่วนที่เหลืออยู่นั้นไม่สามารถทดแทนวงจรที่ต้อง การได้ข้อนี้ ต้องควรคำนึงถึงก่อนสิ่งอื่นใดก็คือ วงจรนี้ออกแบบ
มานั้นจะต้องมีความแม่นยำสูง ใช้อุปกรณ์น้อยชิ้น ทำงานได้ตามวัตถุประสงค์และ ประหยัดพลังงาน

-ค่า q กับq not จะกลับเฟส 180 องศา