Multivibradores monoestáveis ​​

Já vimos um exemplo de multivibrador monoestável em uso:o detector de pulso usado dentro do circuito de flip-flops, para habilitar a parte de trava por um breve período quando o sinal de entrada do relógio muda de baixo para alto ou alto para baixo .

O detector de pulso é classificado como um multivibrador monoestável porque tem apenas um estado estável. Por estável , Quero dizer um estado de saída em que o dispositivo é capaz de travar ou segurar para sempre, sem estímulo externo.

Uma trava ou flip-flop, sendo um dispositivo biestável, pode permanecer no estado de "configuração" ou "reinicialização" por um período indefinido de tempo. Depois de definir ou redefinir, ele continuará a travar nesse estado, a menos que seja solicitado a alterar por uma entrada externa.

Um dispositivo monoestável, por outro lado, só é capaz de se manter em um determinado estado indefinidamente. Seu outro estado só pode ser mantido momentaneamente quando acionado por uma entrada externa.

Uma analogia mecânica de um dispositivo monoestável seria uma chave de botão de contato momentâneo, que retorna à sua posição normal (estável) quando a pressão é removida de seu atuador de botão.

Da mesma forma, um interruptor de parede padrão (alternador), como o tipo usado para ligar e desligar as luzes em uma casa, é um dispositivo biestável. Ele pode travar em um de dois modos:ligado ou desligado.

Todos os multivibradores monoestáveis ​​são cronometrados dispositivos. Ou seja, seu estado de saída instável será mantido apenas por um determinado período mínimo de tempo antes de retornar ao seu estado estável.

Com circuitos monoestáveis ​​de semicondutores, essa função de temporização é normalmente realizada por meio do uso de resistores e capacitores, fazendo uso das taxas de carga exponencial dos circuitos RC.

Um comparador é freqüentemente usado para comparar a tensão através do capacitor de carga (ou descarga) com uma tensão de referência constante e a saída liga / desliga do comparador usada para um sinal lógico.

Com a lógica ladder, atrasos de tempo são realizados com relés de atraso de tempo, que podem ser construídos com circuitos semicondutores / RC como o que acabamos de mencionar, ou dispositivos de atraso mecânico que impedem o movimento imediato da armadura do relé.

Observe o projeto e a operação do circuito detector de pulso em lógica ladder:







Não importa quanto tempo o sinal de entrada permanece alto (1), a saída permanece alta por apenas 1 segundo e, em seguida, retorna ao seu estado normal (estável) baixo.

Para algumas aplicações, é necessário ter um dispositivo monoestável que produza um pulso mais longo do que o pulso de entrada que o dispara.

Considere o seguinte circuito de lógica ladder:







Quando o contato de entrada fecha, TD ₁ o contato fecha imediatamente e permanece fechado por 10 segundos após a abertura do contato de entrada. Não importa o quão curto seja o pulso de entrada, a saída permanece alta (1) por exatamente 10 segundos após a entrada cair novamente.

Este tipo de multivibrador monoestável é chamado de one-shot . Mais especificamente, é um reajustável one-shot, porque o tempo começa depois que a entrada cai para um estado baixo, o que significa que vários pulsos de entrada dentro de 10 segundos um do outro manterão uma saída alta contínua:







Uma aplicação para um one-shot reativável é a de um único debouncer de contato mecânico. Como você pode ver no diagrama de tempo acima, a saída permanecerá alta apesar do “salto” do sinal de entrada de uma chave mecânica.

Claro, em um circuito de debouncer de switch da vida real, você provavelmente desejaria usar um retardo de tempo de duração muito menor do que 10 segundos, já que você só precisa “debounce” os pulsos que estão na faixa de milissegundos.







E se quiséssemos apenas uma saída de pulso temporizado de 10 segundos de um circuito lógico de relé, independentemente de quantos pulsos de entrada que recebemos ou quanto tempo eles podem ter? Nesse caso, teríamos que acoplar um circuito detector de pulso ao circuito de retardo de tempo de disparo único reativável, como este:







Relé de retardo de tempo TD ₁ fornece um pulso “ligado” para a bobina do relé de retardo TD ₂ por um momento arbitrariamente curto (neste circuito, por pelo menos 0,5 segundo cada vez que o contato de entrada é acionado). Assim que TD ₂ está energizado, o TD normalmente fechado e temporizado fechado ₂ contato em série com ele evita bobina TD ₂ de ser reenergizado, desde que seu tempo limite (10 segundos).

Isso efetivamente faz com que ele não responda a mais nenhuma atuação da chave de entrada durante aquele período de 10 segundos.

Somente após TD ₂ expira o TD normalmente fechado e cronometrado ₂ contato em série com ele permite bobina TD ₂ para ser energizado novamente. Este tipo de disparo único é chamado de não disparável um disparo.

Os multivibradores one-shot da variedade retriggerable e não retriggerable encontram ampla aplicação na indústria para acionamento de sirene e sequenciamento de máquina, onde um sinal de entrada intermitente produz um sinal de saída de um tempo definido.



REVER:

• Um monoestável o multivibrador tem apenas um estado de saída estável. O outro estado de saída só pode ser mantido temporariamente.
• Multivibradores monoestáveis, às vezes chamados de one-shots , vêm em duas variedades básicas: reativável e não disparável .
• Circuitos one-shot com configurações de tempo muito curto podem ser usados ​​para debounce os sinais "sujos" criados pelos contatos do interruptor mecânico.

PLANILHAS RELACIONADAS:

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