Схема одновибратора и временная диаграмма его работы приведены на рис.98.
Рис. 98. Схема одновибратора и диаграмма его работы.
Схема собрана на двух элементах 2И-НЕ и НЕ, в качестве времязадающей цепи использована дифференцирующая RC цепь. Для исключения влияния входного сигнала на длительность сформированного импульса введена обратная связь с выхода второго элемента на один из входов первого элемента, на другой вход подается входной сигнал Ui.
. На рисунке показано, что длительность формируемого импульса меньше длительности входного импульса, однако схема работает и при обратном соотношении длительностей, что показано на рис.99.
Особенностью работы схемы в данном случае является то, что при входном сигнале высокого уровня в процессе формирования выходного импульса выходное напряжение низкого уровня по цепи обратной связи подается на вход схемы и поддерживает U1 на высоком уровне до тех пор пока напряжение U2 не станет равным напряжению переключения Up (момент времени t1). Длительность сформированного импульса определяется выражением .
Рис. 99. Временная диаграмма работы одновибратора.
Схемы одновибраторов, подобные рассмотренной, позволяют формировать импульсы с заданными характеристиками, но они обладают рядом недостатков, которые ограничивают их применение. Основными недостатками являются: чувствительность схем к изменению питающего напряжения и изменению температуры окружающей среды. Учитывая недостатки рассмотренных схем для формирования импульсов со стабильными характеристиками рекомендуется использовать одновибраторы интегрального исполнения 155АГ1 и 155АГ3.
Микросхема 155АГ1 -- одновибратор без повторного запуска, предназначенный для формирования импульса напряжения с заданными характеристиками. Для запуска микросхема имеет три входа: два входа управляются ТТЛ сигналами (переходами 1-0) и один вход с триггером Шмитта, который управляется возрастающим напряжением со скоростью нарастания не менее 1В/сек. Формирование импульса с заданными временными параметрами осуществляется благодаря навесным элементам (конденсатор C и резистор R). Длительность импульса определяется формулой t = 0,7 RC.
Максимальная длительность импульса 28сек , если не устанавливать внешний конденсатор можно получить импульс минимальной длительности 30 нсек. В микросхеме имеется встроенный резистор величиной 2 кОм.
Одновибратор 155АГ1 характеризуется высокой стабильностью длительности сформированного импульса: при изменении питающего напряжения и температуры окружающей среды в допустимых границах длительность выходного импульса изменяется не более чем на 0.5%.
а б
Рис. 100. Подключение внешних элементов к микросхеме 155АГ1.
На рисунке 100а показано подключение внешних резистора и конденсатора, а на рис. 100б -- подключение внешнего конденсатора при использовании встроенного в микросхему резистора (2 кОм). Если для запуска одновибратора используется один из входов А, то на другом входе А и на входе В должна быть установлена “1”. Если запуск осуществляется со входа В, то на одном из входов А должен быть установлен “0”, а состояние другого входа А безразлично. Микросхема 155АГ1 -- одновибратор без повторного запуска; это означает, что во время формирования выходного импульса микросхема не реагирует на входные сигналы. Микросхема 155АГ3 в одном корпусе содержит два, независимо работающих, одновибратора с повторным запуском. Имеется три управляющих входа: асинхронная установка выхода в нулевое состояние и два запускающих. Один из запускающих входов активен переходом 0-1 (на другой вход должен быть подан “0”) , другой вход активен переходом 1-0 (на первый вход должен быть подан единичный уровень). Внутренний резистор в этой микросхеме отсутствует поэтому обязательно подключение внешних времязадающих резистора и конденсатора. Длительность сформированного импульса для микросхемы 155АГ3 при С>1000пф определяется соотношением ,
для микросхемы 555АГ3 при C>1000пф .
При С<1000пф длительность импульса определяется по номограммам. На рис. 101 показано подключение внешних элементов к микросхеме 155АГ3, в одном корпусе расположено два одновибратора на рисунке показан один из них.
Различие в работе одновибраторов без повторного запуска (155АГ1) и с повторным запуском (155АГ3) показано на рис. 102 . На графике видно — при периоде запускающих сигналов меньшем чем длительность формируемых импульсов на выходе 155АГ3 будет сохраняться неизменный уровень.
Рис.101. Микросхема 155АГ3.
Рис. 102. График формирования импульсов одновибраторами.
На рисунке приняты обозначения: Ui — входной (запускающий) сигнал, Q3 — выходной сигнал микросхемы 155АГ3, Q1 — выходной сигнал микросхемы 155АГ1. При построении графика предполагалось, что микросхемы должны формировать выходные импульсы одинаковой длительности. Вертикальными пунктирными линиями показаны моменты повторного запуска для микросхемы 155АГ3, при формировании предыдущего импульса. Микросхема 155АГ1 по приходу следующего запускающего сигнала, при формировании предыдущего, на него не реагирует.
.
,
.
