什么是單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器？

單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器（Monostable Multivibrator）也被稱為單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器或一次動作電路，是一種特殊的電子電路。與雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器不同，單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器只有一個穩(wěn)定狀態(tài)和一個暫穩(wěn)態(tài)。在沒有外部觸發(fā)信號的情況下，單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器會保持在它的穩(wěn)定狀態(tài)。然而，當單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器接收到一個觸發(fā)信號時，它會從穩(wěn)定狀態(tài)轉變到暫穩(wěn)態(tài)，并在一段預定的時間后自動返回到穩(wěn)定狀態(tài)。這個預定的時間通常被稱為單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器的時間常數(shù)或延時時間。

單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器的暫穩(wěn)態(tài)時間是由電路中的電阻和電容元件決定的。這個特性使得單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器非常適合用作定時器或延時器，可以在一定的時間后觸發(fā)一個事件或操作。

單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器的實現(xiàn)方式可以有多種，常見的包括使用RC電路、晶體管、集成電路等。例如，使用MOSFET和RC電路的單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器就是一種常見的實現(xiàn)方式。

總的來說，單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器是一種具有單一穩(wěn)定狀態(tài)和暫穩(wěn)態(tài)的電子電路，可以在接收到觸發(fā)信號后產生一段預定的延時時間，然后自動返回到穩(wěn)定狀態(tài)。這種電路在定時器、延時器、脈沖產生器等領域有廣泛的應用。

單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器的工作原理

單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器可以使用各種組件構建，例如晶體管、運算放大器或 555 定時器 IC。在這里，我們將解釋使用兩個雙極結型晶體管 ( BJT )的單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器的工作原理。

該電路由兩個BJT Q1和Q2、一個電容器C和四個電阻器RC1、RC2、R1和R2組成。電路的輸出取自Q2的集電極。

最初，電路處于穩(wěn)定狀態(tài)，其中 Q1 關閉，Q2 開啟。由于 Q2 的集電極接地短路，輸出為低電平。電容器 C 的右極板連接到 Q2 的基極，電壓為 0.7 V，而電容器 C 的左極板通過 R1 逐漸向 VCC 充電。

當正觸發(fā)脈沖T施加到Q1的基極時，Q1導通并通過RC1傳導電流。這導致 Q1 的集電極和電容器 C 的左極板接地。電容器 C 通過 R1 和 Q1 放電，在其極板上產生負電壓。該負電壓會關閉 Q2，因為其基極-發(fā)射極結是反向偏置的。

電路的這種狀態(tài)不穩(wěn)定，因為 Q1 導通而 Q2 截止。由于 Q2 的集電極處于 VCC，因此輸出為高電平。電容器C繼續(xù)放電，直到其電壓達到零。

此時，Q2的基極-發(fā)射極結再次變?yōu)檎蚱茫琎2導通。這導致 Q2 的集電極和電容器 C 的右極板接地。電容器 C 再次開始通過 R2 和 Q2 充電，在其極板上產生正電壓。該正電壓會關閉 Q1，因為其基極-發(fā)射極結是反向偏置的。

電路返回到穩(wěn)定狀態(tài)，其中 Q1 關閉，Q2 開啟。由于 Q2 的集電極接地短路，輸出為低電平。電容器C繼續(xù)充電，直到其電壓達到0.7V。

接下來小編給大家分享一些單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器電路圖，以及簡單分析它們的工作原理。

單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器電路圖分享

1、單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器電路圖

基本的集電極耦合晶體管單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器電路及其相關波形如上所示。首次通電時，晶體管TR2的基極通過偏置電阻R T連接到Vcc，從而將晶體管“完全導通”并進入飽和狀態(tài)，同時在此過程中將TR1變?yōu)椤瓣P斷”。然后，這代表具有零輸出的“穩(wěn)定狀態(tài)”電路。流入的飽和基極端當前TR2因此將等于IB =（VCC - 0.7）/ R ?。

如果現(xiàn)在在輸入端施加一個負觸發(fā)脈沖，則該脈沖的快速下降沿將直接通過電容器C1通過隔離二極管將其導通到晶體管TR1的基極TR1。TR1的集電極先前為Vcc，迅速下降至零伏以下，從而有效地使電容器C T跨其極板的負電荷為-0.7v。該動作導致晶體管TR2現(xiàn)在在點X處具有負基極電壓，從而使晶體管完全“截止”。然后，這表示電路的第二狀態(tài)，即“不穩(wěn)定狀態(tài)”，輸出電壓等于Vcc。

定時電容器C T開始通過定時電阻R T對此-0.7v放電，試圖充電至電源電壓Vcc。晶體管TR2的基極處的該負電壓開始以由R T C T組合的時間常數(shù)確定的速率逐漸減小。當TR2的基極電壓增加回到Vcc時，晶體管開始導通，因此再次將晶體管TR1變?yōu)椤?OFF”。這導致單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器自動返回其原始穩(wěn)定狀態(tài)，等待第二個負觸發(fā)脈沖再次重新啟動該過程。

2、簡單的單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器電路圖

當輸入被觸發(fā)時，單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器電路產生固定的脈沖寬度。輸入饋送到 CR1，CR1 應該是集電極開路源，因為在該電路的輸出上出現(xiàn)活動狀態(tài)期間，TR1 會將輸入短路到地。

該電路的輸出從 TR2 的集電極引出。該單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器輸出脈沖寬度可在 0.5 至 300 毫秒之間變化，通過 1M 微調電位器 R5 進行調節(jié)。

3、基于LM139的單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器電路圖

下面的電路是一個單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器。單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器也稱為單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器或定時器。該電路的主要功能是產生固定寬度的脈沖。該脈沖的寬度由設計電路時選擇的元件值決定。

該電路的主要元件是LM139，并且該電路僅使用了四顆LM139的一段。該電路的脈沖寬度由C2和R1的值決定。選擇R1值時，應選擇R4的10倍以上，以避免負載效應。

4、使用晶體管的單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器電路圖

上述電路中，在沒有任何外部觸發(fā)信號的情況下，晶體管T1的基極處于地電平，集電極處于較高電位。因此，晶體管截止。然而，晶體管T2的基極通過電阻從VCC獲得正電壓供給，晶體管T2被驅動至飽和。并且，由于輸出引腳通過T2接地，因此處于邏輯低電平。

當觸發(fā)信號施加到晶體管 T1 的基極時，隨著基極電流的增加，晶體管 T1 開始導通。當晶體管導通時，其集電極電壓降低。同時，電容器C2的電壓開始通過T1放電。這導致T2基極電位下降，最終T2截止。由于輸出引腳現(xiàn)在通過電阻器直接連接到正電源：Vout 處于邏輯高電平。

一段時間后，當電容器完全放電時，它開始通過電阻器充電。晶體管T2基極端子的電位開始逐漸增加，最終驅動T2導通。因此，輸出再次處于邏輯低電平或者電路返回到其穩(wěn)定狀態(tài)。

5、使用邏輯門的單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器電路圖

最初，電阻器兩端的電位處于地電平。這意味著非門的輸入端有一個低邏輯信號。因此，輸出處于邏輯高電平。由于與非門的兩個輸入均為邏輯高電平，因此輸出為邏輯低電平，電路輸出保持穩(wěn)定狀態(tài)。

現(xiàn)在，假設給與非門的一個輸入端一個邏輯低信號，另一個輸入端為邏輯高電平，則該門的輸出為邏輯1，即正電壓。由于R兩端存在電位差，VR1處于邏輯高電平，因此非門的輸出為邏輯0。當該邏輯低信號反饋到與非門的輸入端時，其輸出保持為邏輯1，電容器電壓開始逐漸增加。這又導致電阻器兩端的電位降，即VR1開始逐漸減小，并在某一點變低，使得邏輯低信號被饋送到非門的輸入，并且輸出再次處于邏輯高信號。輸出保持穩(wěn)定狀態(tài)的時間由 RC 時間常數(shù)決定。

6、使用555定時器的單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器電路圖

為了在單穩(wěn)態(tài)模式下連接 555 定時器，需要在放電引腳 7 和地之間連接一個放電電容器。生成輸出的脈沖寬度由放電引腳、Vcc 和電容器 C 之間的電阻器 R 的值決定。

如果你了解555定時器的內部電路，你一定知道555定時器是由一個晶體管、兩個比較器和一個SR觸發(fā)器組成的。

最初，當輸出處于邏輯低信號時，晶體管T被驅動至導通并且引腳7接地。假設邏輯低信號施加到觸發(fā)輸入或比較器的輸入，由于該電壓小于 1/3Vcc，比較器 IC 的輸出變高，導致觸發(fā)器復位，使得輸出現(xiàn)在為處于邏輯低電平。

同時，晶體管關閉，電容器開始通過 Vcc 充電。當電容器電壓增加超過 2/3Vcc 時，比較器 2 輸出變高，導致 SR 觸發(fā)器置位。因此，在由 R 和 C 值確定的一定時間段后，輸出再次處于穩(wěn)定狀態(tài)。