مولتی ویبراتور (Multivibrator) جزو مدارات منطقی ترتیبی (Sequential Logic Circuits) است که به صورت مداوم بین دو حالت مشخص HIGH و LOW نوسان می‌کند. در این مطلب قصد داریم با انوع مختلف مولتی ویبراتور‌ها و نحوه عملکرد آن‌ها آشنا شویم.

مدارات منطقی ترتیبی تکی، می‌توانند در ساخت مدارات پیچیده‌تر مانند مولتی ویبراتورها، شمارنده‌ها، شیفت رجیستر‌ها، لچ‌ها و حافظه‌ها مورد استفاده قرار گیرند. اما این نوع از مدار‌ها برای این‌که به شیوه‌ ترتیبی عمل کنند، به یک پالس کلاک یا سیگنال زمان‌بندی نیز نیاز دارند تا با استفاده از آن وضعیت خود را تغییر دهند. پالس‌های کلاک معمولا شکل موج مربعی یا مثلثی پیوسته‌ای هستند که توسط یک مولد پالس (Pulse Generator)، مانند مولتی ویبراتور تولید می‌شوند.

مولتی ویبراتور

یک مدار مولتی ویبراتور بین حالت HIGH و حالت LOW نوسان می‌کند و منجر به تولید یک خروجی پیوسته می‌شود. مولتی ویبراتورهای آستابل (Astable Multivibrators) به صورت معمول دارای چرخه وظیفه (Duty Cycle) در حدود 50 درصد هستند که به این معنی است که در 50 درصد از زمان چرخه (Cycle Time) خروجی در حالت HIGH قرار دارد و در ۵۰ درصد باقی‌مانده نیز خروجی وضعیت LOW دارد. به عبارت دیگر می‌توان گفت که چرخه وظیفه برای یک پالس زمانی آستابل 1:1 است.

مدارات منطقی ترتیبی که از سیگنال کلاک برای همگام‌سازی (Synchronization) استفاده می‌کنند، به فرکانس و نیز پهنای پالس کلاک برای تغییر وضعیت کلیدزنی خود وابسته هستند. مدارات منطقی ترتیبی همچنین ممکن است که وضعیت خود را در لبه بالا رونده یا پایین رونده و یا هر دو لبه سیگنال کلاک تغییر دهند و این دقیقا اتفاقی است که در فلیپ فلاپ‌ها رخ می‌دهد. شکل موج سیگنال کلاک در تصویر زیر دیده می‌شود.

شکل موج سیگنال کلاک
شکل موج سیگنال کلاک

عبارات زیر در سیگنال زمان‌بندی و شکل موج رایج هستند:

  • Active HIGH: اگر تغییر حالت از LOW به HIGH، در لبه بالا رونده پالس یا در طول عرض کلاک اتفاق بیفتد، سیگنال را Active HIGH گویند.
  • Active LOW: اگر تغییر حالت از HIGH به LOW در لبه پایین رونده پالس کلاک اتفاق بیفتد، سیگنال را Active LOW گویند.
  • چرخه وظیفه (Duty Cycle): برابر با نسبت عرض کلاک به تناوب کلاک است.
  • عرض کلاک (Clock Width): برابر با مقدار زمانی است که در آن سیگنال کلاک در سطح منطقی یک و یا HIGH قرار دارد.
  • تناوب کلاک (Clock Period): برابر با زمان بین گذارهای متوالی در یک جهت یکسان است، مثلا بین دو لبه بالا رونده و یا دو لبه پایین رونده.
  • فرکانس کلاک (Clock Frequency): فرکانس کلاک دقیقا برابر با معکوس تناوب کلاک است. دوره تناوب/ 1 = فرکانس ($$ f=\frac {T} {1} $$).

مدارات مولد پالس کلاک، می‌توانند ترکیبی از مدارهای آنالوگ و نیز مدارهای دیجیتال باشند. این مدارها می‌توانند یک دنباله متوالی از پالس‌ها را تولید کنند که در این صورت مولتی ویبراتورهای آستابل نام دارند. همچنین این مدارات ممکن است یک پالس با دوره مشخصی را تولید کنند که در این صورت مولتی ویبراتورهای مونواستابل (Monostable Multivibrators) نامیده می‌شوند. معمولا ترکیب دو یا تعداد بیشتری از مولتی ویبراتورها، منجر به ایجاد الگوی مطلوبی از پالس‌ها می‌شود. این الگو می‌تواند شامل تنظیمات پهنای پالس، زمان بین پالس‌ها و فرکانس پالس‌ها باشد.

اساسا سه نوع مدار مولد پالس کلاک وجود دارد:

  • آستابل (Astable): مولتی ویبراتورهای آستابل، نوعی از مولتی ویبراتورهای آزاد-گرد (Free-Running) هستند که هیچ حالت پایداری ندارند، اما به صورت مداوم بین دو حالت نوسان می‌کنند. این عمل منجر به تولید قطاری از موج‌های مربعی با فرکانس ثابت می‌شود.
  • مونواستابل (Monostable): مولتی ویبراتور مونواستابل، یک مولتی ویبراتور تک ضربه‌ای یا One-Shot است که فقط یک حالت پایدار دارد و به صورت خارجی تحریک می‌شود و پس از مدتی به حالت اولیه پایدار خود بازگردد.
  • بای‌استابل (Bistable): یک فلیپ فلاپ نمونه‌ای از چنین مولتی ویبراتوری است که دارای دو حالت پایدار است. این مدار یک پالس تکی تولید می‌کند که دارای مقداری مثبت و یا منفی است.

یک راه‌حل برای تولید یک سیگنال کلاک ساده، ایجاد ارتباطات داخلی بین گیت‌های منطقی است. چون گیت‌های NAND شامل تقویت‌کننده هستند، در نتیجه می‌توانند برای تولید سیگنال کلاک و یا پالس زمان‌بندی نیز مورد استفاده قرار گیرند. برای این هدف به یک خازن و یک مقاومت برای ایجاد فیدبک نیاز دارند.

چنین مدارات زمان‌بندی معمولا به این دلیل مورد استفاده قرار می‌گیرند که دارای ساختار بسیار ساده‌ای هستند. همچنین اگر یک مدار منطقی طراحی شده باشد و دارای گیت‌های استفاده نشده باشد، می‌توان از آن‌ها برای ایجاد نوسان‌ساز آستابل یا مونواستابل استفاده کرد. این نوع ساده از شبکه نوسان‌سازهای RC، گاهی نوسان‌سازهای آرام (Relaxation Oscillator) نامیده می‌شوند.

مدار مولتی ویبراتور مونواستابل

مولتی ویبراتورهای مونواستابل یا مولدهای پالس تک ضربه (One-Shot) معمولا برای تبدیل پالس‌های کوتاه تیز به انواع پالس‌های پهن‌تر، در کاربردهای زمان‌بندی مورد استفاده قرار می‌گیرند. مولتی ویبراتورهای مونواستابل، زمانی که یک پالس تریگر خارجی مناسب یا سیگنال T به آن‌ها اعمال شود، یک پالس خروجی تکی تولید می‌کنند. پالس تولیدی می‌تواند دارای سطح HIGH و یا LOW باشد.

پالس تریگر اعمال شده، یک چرخه زمان‌بندی را شروع می‌کند و خروجی مونواستابل را مجبور می‌کند تا در شروع چرخه زمانی ($$t_1 $$) تغییر حالت دهد و تا پایان تناوب زمان‌بندی ($$t_2 $$)، در این حالت دوم باقی بماند. زمان‌های $$t_1 $$ و $$t_2 $$ و تناوب زمان‌بندی توسط خازن $$C_T $$ و مقاومت $$R_T $$ تعیین می‌شوند.

مولتی ویبراتور مونواستابل تا زمانی که ثابت زمانی مدار RC به پایان برسد، در حالت دوم باقی می‌ماند و سپس به صورت اتوماتیک ریست شده و به حالت پایدار اولیه باز می‌گردد. بنابراین یک مولتی ویبراتور مونواستابل فقط یک حالت پایدار دارد. نام متداول‌تر این مدارات، فلیپ فلاپ است.

مولتی ویبراتور مونواستابل با گیت NAND

یک مدار مولتی ویبراتور مونواستابل می‌تواند با استفاده از دو گیت NAND (یا گیت NOR) به صورت شکل زیر ساخته شود. در این مدار گیت‌های NAND به صورت متقاطع به یکدیگر متصل شده‌اند.

مدار مونواستابل با گیت NAND
مدار مولتی ویبراتور مونواستابل با گیت NAND

فرض کنید که در ابتدا ورودی تریگر T توسط مقاومت $$R_1 $$ در حالت HIGH یا منطق یک نگه داشته شده باشد. بنابراین، مطابق قواعد گیت NAND، خروجی اولین گیت NAND یعنی $$U_1 $$ در سطح منطقی صفر یا LOW قرار می‌گیرد. مقاومت زمان‌بندی $$R_T $$ به یک سطح ولتاژ با سطح صفر منطقی متصل شده است و از این طریق خازن زمان‌بندی $$C_T $$ دشارژ می‌شود. خروجی $$U_1 $$ در سطح LOW قرار دارد و نیز خازن زمان‌بندی به صورت کامل تخلیه شده است، بنابراین ولتاژ گره $$V_1 $$ نیز برابر با صفر ولت می‌شود. در نتیجه خروجی گیت NAND دوم ($$U_2 $$) که به یک گیت معکوس‌کننده NOT متصل است، به سطح منطقی یک یا HIGH می‌رسد.

خروجی گیت NAND دوم به یکی از ورودی‌های گیت NAND اول باز گردانده می‌شود تا فیدبک مثبت مورد نیاز ایجاد شود. از آن‌جا که گره $$V_1 $$ و خروجی گیت NAND اول در یک ولتاژ صفر منطقی قرار دارند، در نتیجه هیچ جریانی از خازن عبور نمی‌کند. به همین دلیل مدار پایدار می‌شود و تا زمانی که ورودی تریگر T تغییر نکند، در همین حالت باقی خواهد ماند.

اگر یک پالس منفی یا به صورت خارجی و یا از طریق فشار دادن یک کلید فشاری، به ورودی تریگر گیت اول اعمال شود، خروجی این گیت به سطح منطقی یک یا HIGH می‌رود. از آن‌جا که بر اساس قوانین کار خازن، ولتاژ در طول آن نمی‌تواند به صورت فوری تغییر کند، ولتاژ گره $$V_1 $$ و نیز ورودی گیت NAND دوم به سطح HIGH می‌روند. در نتیجه خروجی گیت NAND دوم به سطح LOW می‌رود و مدار در این حالت دوم باقی می‌ماند، حتی اگر ورودی پالس تریگر T قطع شود. این حالت به حالت شبه پایدار (Meta-Stable) معروف است.

ولتاژ در طول خازن در حال افزایش است؛ زیرا خازن از طریق ورودی گیت NAND اول شروع به شارژ شدن کرده است. ثابت زمانی این فرآیند توسط ترکیب مقاومت و خازن زمان‌بندی تعیین می‌شود. مرحله شارژ شدن خازن تا زمانی ادامه می یابد که جریان شارژ قادر نباشد که ولتاژ گیت ورودی NAND دوم و نیز ولتاژ گره $$V_1 $$ را در سطح HIGH نگه دارد.

زمانی که این اتفاق بیفتد، خروجی گیت دوم دوباره به سطح HIGH باز می‌گردد و متقابلا ولتاژ گیت اول به سطح LOW می‌رود. همچنین خازن از طریق خروجی گیت NAND اول تحت اثر مقاومت زمان‌بندی دشارژ می‌شود. حال مدار دوباره به حالت پایدار اولیه تغییر وضعیت می‌یابد.

بنابراین برای هر پالس تریگر منفی، مدار مولتی ویبراتور مونواستابل یک پالس خروجی سطح LOW تولید می‌کند. طول تناوب زمانی خروجی، توسط شبکه ترکیب مقاومت و خازن زمان‌بندی ($$ T= 0.69 RC $$) تعیین می‌شود و ثابت زمانی مدار نام دارد. چون امپدانس ورودی گیت NAND بسیار بالا است، می‌توان تناوب زمانی‌های بسیار بزرگی را به دست آورد.

مولتی ویبراتور مونواستابل با گیت NOT

همانند مونواستابل گیت NAND بالا، می‌توان یک مدار زمان‌بندی مونواستابل ساده دیگر را ایجاد کرد که دنباله زمانی خود را از لبه بالا رونده پالس شروع کند. چنین مداری، با استفاده از گیت‌های NOT، گیت‌های NAND و گیت‌های NOR ایجاد می‌شود. شکل زیر مولتی ویبراتور مونواستابل با گیت NOT را نشان می‌دهد که مطابق شکل زیر به یکدیگر متصل شده‌اند.

مولتی ویبراتور مونواستابل با گیت NOT
مولتی ویبراتور مونواستابل با گیت NOT

همانند مدار گیت NAND بالا، ورودی تریگر T ابتدا در حالت HIGH قرار دارد و در نتیجه خروجی گیت NOT در سطح LOW یا صفر منطقی است. مقاومت زمان‌بندی $$R_T $$ و خازن زمان‌بندی $$C_T $$ به صورت موازی با یکدیگر به ورودی گیت NOT دوم متصل شده‌اند. چون ورودی به گیت دوم سطح صفر دارد، در نتیجه خروجی $$ Q $$ در سطح یک منطقی یا HIGH قرار می‌گیرد.

زمانی که یک پالس سطح صفر به ورودی تریگر T گیت NOT اول وارد شود، تغییر حالت می‌دهد و خروجی سطح یک منطقی تولید می‌کند. دیود این سطح ولتاژ یک منطقی را به شبکه زمان‌بندی RC منتقل می‌کند. ولتاژ در طول خازن $$C_T$$ سریعا به سطح ولتاژ جدید افزایش می‌یابد. این ولتاژ به ورودی گیت NOT دوم نیز می‌رسد. حال یک ولتاژ سطح صفر منطقی در خروجی $$ Q $$ تولید می‌شود و مدار در این حالت شبه پایدار باقی می‌ماند تا زمانی که پالس تریگر ورودی اعمالی در سطح LOW قرار داشته باشد.

زمانی که پالس تریگر به سطح HIGH باز گردد، خروجی گیت NOT اول به سطح صفر منطقی باز می گردد و خازن $$C_T $$ که کاملا شارژ شده است، خود را از طریق مقاومت $$R_T $$ که به صورت موازی به آن متصل شده است دشارژ می‌کند. هنگامی که ولتاژ دو سر خازن به مقدار زیر کمترین آستانه ورودی گیت NOT دوم افت کند، خروجی آن دوباره تغییر می‌کند و سطح منطقی یک در خروجی $$Q $$ ایجاد می‌کند. حال دیود در مدار از دشارژ شدن خازن زمان‌بندی از طریق خروجی گیت NOT اول جلوگیری می‌کند. بنابراین می‌توان گفت که ثابت زمانی در یک مدار مولتی ویبراتور مونواستابل توسط فرمول زیر به دست می‌آید:

$$ T= 0.8RC + Trigger \;  in \; seconds$$

یکی از بزرگترین معایب مدار مولتی ویبراتور مونواستابل این است که زمان بین اعمال پالس تریگر بعدی باید از ثابت زمانی مدار RC بزرگ‌تر باشد.

مدار مولتی ویبراتور آستابل

مدار مولتی ویبراتور آستابل، متداول‌ترین نوع مدارات مولتی ویبراتور است. یک مولتی ویبراتور آستابل، یک نوسان‌ساز آزاد-گرد است که هیچ پارامتر پایدار یا شبه پایداری ندارد، بلکه به صورت مداوم وضعیت خروجی خود را از حالت LOW به حالت HIGH و بلعکس تغییر می‌دهد. این عملکرد سوییچینگ مداوم از سطح HIGH به LOW و از LOW به HIGH، یک خروجی شکل موج مربعی پیوسته و پایدار را تشکیل می‌دهد که متناوبا بین دو سطح منطقی در حال نوسان است. به همین دلیل چنین مولتی ویبراتورهایی برای کاربردهایی نظیر پالس کلاک و زمان‌بندی بسیار ایده‌آل هستند.

مانند مدارات مولتی ویبراتور ذکر شده در بالا، چرخه زمان‌بندی توسط ثابت زمانی شبکه متشکل از مقاومت و خازن زمان‌بندی مشخص می‌شود. بنابراین فرکانس پالس خروجی را می‌توان از طریق تغییر این مقاومت و خازن تغییر داد.

مولتی ویبراتور آستابل با گیت NAND

مدار مولتی ویبراتور آستابل از دو گیت CMOS NOT مانند آی‌سی CD4069 یا 74HC04 Hex و یا به صورت ساده‌تر با استفاده از دو گیت NAND مانند آی‌سی CD4011 یا 74LS132 و شبکه زمان‌بندی RC ایجاد می‌شود. دو گیت NAND باید به صورت زیر به یکدیگر متصل شوند.

مولتی ویبراتور آستابل با گیت NAND
مولتی ویبراتور آستابل با گیت NAND

فرض کنید که در ابتدا پالس خروجی از گیت NAND دوم در سطح یک منطقی یا HIGH قرار داشته باشد. بنابراین ورودی باید در سطح صفر منطقی یا LOW باشد. این مقدار در واقع خروجی گیت NAND اول نیز است. خازن C همراه با مقاومت زمان‌بندی $$R_2 $$ بین خروجی گیت NAND دوم و ورودی آن متصل شده است. خازن در این زمان با سرعتی که مقادیر خازن و مقاومت زمان‌بندی تعیین می‌کنند، شارژ می‌شود.

هم زمان با شارژ شدن خازن C، مسیر بین مقاومت $$R_2 $$ و خازن C، که از طریق مقاومت تثبیت‌کننده $$R_2 $$ به ورودی گیت NAND اول متصل است، کاهش می‌یابد تا به کم‌ترین حد آستانه $$U_1 $$ برسد. در این نقطه، $$U_1 $$ تغییر وضعیت می‌دهد و خروجی گیت NAND اول به حالت HIGH می‌رود. گیت NAND دوم نیز تغییر وضعیت می‌دهد؛ زیرا ورودی آن از وضعیت صفر به یک منطقی تغییر یافته است. خروجی این گیت به سطح صفر منطقی یا LOW می‌رود.

حال خازن C در بایاس معکوس قرار دارد و خود را از طریق ورودی گیت NAND اول تخلیه می‌کند. خازن C دوباره توسط ثابت زمانی مقاومت و خازن در جهت مخالف شارژ می‌شود تا به مقدار آستانه بالا گیت NAND اول برسد. این اتفاق سبب تغییر وضعیت ورودی $$U_1 $$ می‌شود و چرخه مجددا تکرار می‌شود.

بنابراین ثابت زمانی برای یک مولتی ویبراتور آستابل گیت NAND برابر با $$ T= 2.2 RC $$ بر حسب ثانیه است. همچنین فرکانس خروجی برابر با $$f= \frac{1}{T} $$ محاسبه می‌شود. اگر مقاومت $$R_2 $$ برابر با ۱۰ کیلو اهم و مقدار خازن c برابر با ۴۵ نانو فاراد باشد، فرکانس نوسان در مدار مولتی ویبراتور به صورت زیر است:

$$f= \frac{1}{T}=\frac{1}{2.2 \times 10 K\Omega \times 45 n F }= 1KHZ$$

بنابراین فرکانس نوسان خروجی برابر با 1KHZ خواهد بود که برابر با ثابت زمانی 1 میلی ثانیه است. با توجه به مقادیر به دست آمده، شکل موج خروجی به شکل زیر خواهد بود.

شکل موج خروجی مولتی ویبراتور آستابل
شکل موج خروجی مولتی ویبراتور آستابل

مدار مولتی ویبراتور بای‌استابل

مدار مولتی ویبراتور بای‌استابل، اساسا یک فلیپ فلاپ است که یک گیت NOT یا معکوس‌کننده جهت ایجاد عملکرد کلیدزنی به آن افزوده شده است. همانند فلیپ فلاپ‌ها، هر دو حالت در یک مولتی ویبراتور بای‌استابل پایدار هستند و مدار در هر دو حالت به طور نامحدود باقی خواهد ماند. این نوع از مدارات مولتی ویبراتور، تنها زمانی از یک وضعیت به وضعیت دیگر عبور خواهند کرد که یک پالس تریگر خارجی مناسب T به آن اعمال شود. بنابراین برای طی یک چرخه ست و ریست کامل، مدار به دو پالس تریگر احتیاج دارد. نام‌های دیگر این مدارات لچ بای‌استابل (Bistable Latch)، لچ تاگل (Toggle Latc) و یا به سادگی لچ T یا T-latch هستند.

مولتی ویبراتور بای‌استابل گیت NAND

ساده‌ترین راه برای ایجاد یک مدار مولتی ویبراتور بای‌استابل، اتصال چند عدد گیت NAND دارای اشمیت (Schmitt)، برای تشکیل یک لچ SR است. نحوه این اتصال در شکل زیر نشان داده شده است.

مدار مولتی ویبراتور بای‌استابل
مدار مولتی ویبراتور بای‌استابل

دو گیت NAND دوم ($$U_2 $$) و سوم ($$U_3 $$) بای‌استابل را تشکیل می‌دهند که توسط ورودی گیت NAND اول تریگر می‌شوند. البته می‌توان از گیت NAND اول صرف نظر کرد و به جای آن یک تک کلید تاگل (Toggle Switch) قرار داد تا مدار صاف‌کننده کلید (Switch Debounce Circuit) را به وجود آورد.

زمانی که پالس ورودی به سطح صفر منطقی و یا LOW برود، بای‌استابل در حالت SET خود لچ می‌شود و خروجی آن در سطح یک منطقی باقی خواهد ماند. این وضعیت تا زمانی ادامه می‌یابد که ورودی به سطح HIGH برود و منجر به این شود که بای‌استابل در حالت RESET لچ شود که در این وضعیت، خروجی دارای سطح سطح صفر منطقی می‌شود. خروجی یک مولتی ویبراتور بای‌استابل در حالت RESET باقی می‌ماند تا زمانی که یک پالس تریگر دیگر به مدار وارد شود و کل چرخه دوباره از سر گرفته می‌شود.

بنابراین لچ بای‌استابل یک وسیله‌‌ی دو حالته است که در آن هر دو حالت یک و صفر منطقی پایدار هستند. مولتی ویبراتورهای بای‌استابل دارای کاربردهای زیادی در مقسم‌های فرکانسی، شمارنده‌ها و یا ادوات ذخیره‌سازی در حافظه‌های کامپیوتری هستند، اما مهم‌ترین کاربرد آن‌ها در مدرات لچ‌ها و شمارنده‌ها است.

مدار تایمر ۵۵۵

مولتی ویبراتورهای آستابل و مونواستابل ساده را در حال حاضر می‌توان به سهولت توسط آی‌سی‌های مولد شکل موج استاندار موجود تولید کرد. این آی‌سی‌ها به صورت اختصاصی برای ایجاد مدارات زمان‌بندی و نوسان‌ساز طراحی شده‌اند.

نوسان‌سازهای آرام (Relaxation Oscillators) از طریق متصل کردن چند عنصر غیرفعال (Passive) به پین‌های ورودی خود و با متداول‌ترین آی‌سی‌های تولید شکل موج، یعنی تایمرهای ۵۵۵ (555 Timer) ایجاد می‌شوند. تایمر ۵۵۵ یک آی‌سی بسیار ارزان قیمت و تطبیق‌پذیر است که می‌تواند تناوب‌های زمانی بسیار دقیق را با پایداری بسیار خوب در حدود ۱ درصد تولید کند. این آی‌سی می‌تواند تناوب‌های زمانی مختلفی از حدود چند میکرو ثانیه تا چند ساعت داشته باشد که این مقدار توسط یک شبکه RC کنترل می‌شود که به منبع تغذیه مثبت بین ۴٫۵ تا ۱۶ ولت متصل شده است. تایمر NE555 و جانشینان آن مانند ICM7555، CMOS LM1455 و DUAL NE556 از انواع این آی‌سی‌ها هستند. نحوه اتصال یک تایمر ۵۵۵ به عنوان مولتی ویبراتور آستابل در شکل زیر نشان داده شده است.

اتصال تایمر ۵۵۵ به عنوان مولتی ویبراتور آستابل
اتصال تایمر ۵۵۵ به عنوان مولتی ویبراتور آستابل

در این تصویر تایمر ۵۵۵ به عنوان یک مولتی ویبراتور آستابل ساده برای تولید شکل موج خروجی پیوسته مورد استفاده قرار گرفته است. پین‌های دوم و ششم به یکدیگر متصل شده‌اند، بنابراین آی‌سی می‌تواند خود را در هر چرخه زمان‌بندی تریگر مجدد کند. به همین دلیل به عنوان یک نوسان‌ساز آستابل عمل می‌کند. خازن $$C_1 $$ از طریق مقاومت $$R_۱ $$ و $$R_2 $$ شارژ می‌شود، اما فقط از طریق مقاومت $$R_2 $$ تخلیه می‌شود؛ زیرا سمت دیگر این مقاومت به ترمینال تخلیه‌کننده یعنی پین شماره ۷ متصل شده است. بنابراین پریودهای زمان‌بندی $$t_1 $$ و $$t_2 $$ به صورت زیر محاسبه می‌شوند:

$$t_1 = 0.693 (R_1 + R_2) C_1 $$

$$t_2 = 0.693 ( R_2) C_1 $$

$$ T = t_1 + t_2 = 0.693 (R_1 + 2R_2)C_1 $$

ولتاژ در طول خازن $$C_1 $$، بسته به تناوب زمان‌بندی مدار RC، در بازه‌ای بین $$ 1/3 V_{CC} $$ تا حدود $$ 2/3 V_{CC} $$ قرار دارد. این نوع از مدارات بسیار پایدار هستند؛ زیرا با استفاده از یک منبع تغذیه عمل می‌کنند و منجر به ایجاد یک فرکانس نوسان می‌شوند که از ولتاژ تغذیه $$V_{CC}$$ مستقل است.

اگر نوشته بالا برای شما مفید بوده است، آموزش‌های زیر نیز به شما پیشنهاد می‌شوند.

^^

مرضیه آقایی (+)

«مرضیه آقایی» دانش‌آموخته مهندسی برق است. فعالیت‌های کاری و پژوهشی او در زمینه کنترل پیش‌بین موتورهای الکتریکی بوده و در حال حاضر، آموزش‌های مهندسی برق مجله فرادرس را می‌نویسد.

بر اساس رای 9 نفر

آیا این مطلب برای شما مفید بود؟

نظر شما چیست؟

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *