Одновибраторы, принцип действия

Опубликовано 13.10.2010 Ведущий Валерий Харыбин

Одновибраторы (или ждущие мультивибраторы) занимают промежуточное положение между комбинационными микросхемами и микросхемами с внутренней памятью. Их выходные сигналы не определяются однозначно входными сигналами, как у комбинационных микросхем. Но в то же время они и не хранят информацию длительное время.
Одновибраторы представляют собой микросхемы, которые в ответ на входной сигнал (логический уровень или фронт) формируют выходной импульс заданной длительности. Длительность этого импульса определяется внешними времязадающими резисторами и конденсаторами. На схемах одновибраторы обозначаются G1.
В стандартные серии микросхем входят одновибраторы двух основных типов: одновибраторы без перезапуска (это отечественные серии АГ1 и АГ4) и одновибраторы с перезапуском (серия АГ3).
Одновибратор без перезапуска не реагирует на входной сигнал до окончания своего выходного импульса. Одновибратор с перезапуском начинает отсчет нового времени выдержки Т с каждым новым входным сигналом независимо от того, закончилось ли предыдущее время выдержки. Когда период следования входных сигналов меньше времени выдержки Т, входной импульс одновибратора с перезапуском не прерывается. Когда период следования входных запускающих импульсов больше времени выдержки одновибратора Т, то оба типа одновибраторов работают одинаково.
Микросхемы имеют входы запуска, объединенные по И и ИЛИ, прямые и инверсные выходы, а также выводы для подключения внешних времязадающих цепей (резисторов и конденсаторов). Запускаются все одновибраторы по фронту результирующего входного сигнала. Использование логики объединения входов микросхем позволяет осуществлять их запуск как по положительному, так и по отрицательному фронту входного сигнала.
Наиболее распространенные примеры применения одновибраторов следующие: увеличение длительности входного импульса, уменьшение длительности входного импульса, деление частоты входного сигнала в заданное число раз, формирование сигнала огибающей последовательности входных импульсов.
Еще одно важное применение одновибратора состоит в подавлении дребезга контактов кнопки. Одновибратор с большим временем выдержки порядка нескольких десятых долей секунды надежно подавляет паразитные импульсы, возникающие из-за дребезга контактов, и формирует идеальные импульсы на любое нажатие кнопки.
Одновибраторы можно также использовать для построения генераторов прямоугольных импульсов с различными значениями длительности импульсов и паузы между ними. При этом два одновибратора замыкаются в кольцо так, что каждый из них запускает другой после окончания своего выходного импульса. Изменяя номиналы резисторов и конденсаторов, можно получить нужные соотношения длительностей импульса и паузы.