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EIN Multivibrator ist eine elektronische Schaltung, die die Grundlage für eine Reihe einfacher Zwei-Zustands-Systeme bildet, wie z blinkende Lichter, Timer und Flip Flops. Der Multivibrator besteht normalerweise aus zwei Teilen mit Verstärkereigenschaften (Transistoren, Logikgatter, Elektronenröhren oder andere Geräte), die sich kreuzen gepaart damit sind durch zeitbestimmende Elemente: Widerstände und Kondensatoren.

Es gibt drei Arten von Multivibratorschaltungen:

• Das astabil Multivibrator (AMV). Die Schaltung hat keinen stationären Zustand. Die Rennbahn "schwingt" und fällt damit in die Gruppe der elektronischen Oszillatoren. Der astabile Multivibrator wird auch als Relaxationsoszillator bezeichnet.
• Das monostabil Multivibrator (MMV). Auch Monoflop genannt oder ein Schuss erwähnt. Wenn die Schaltung durch a auslösen vom stabilen in einen instabilen Zustand gebracht wird, kehrt die Schaltung nach einer gewissen Zeit in den stabilen Zustand zurück.
• Das bistabil Multivibrator (BMV). Der bistabile Multivibrator hat zwei stabile Zustände und heißt daher auch a Flip Flops genannt, das Fundamental Speicherelement.

Die ersten beiden können als Kombination von . betrachtet werden analog und Digital Technik. Die Zeitverzögerung wird analog mit Widerständen und Kondensatoren ermittelt und durch Anlegen von Grenzwerten (Schwellenspannung oder Strom) daraus eine digitale Position abgeleitet, die am Ausgang der Schaltung anliegt.

Astabiler Multivibrator

Standardschaltung eines astabilen Multivibrators mit Transistoren

Beim AMV, dem Geleid TransistorenQ1 und Q2 abwechselnd, weil die Kondensatoren ständig geladen und entladen werden. Die Schwingung wird durch kleine Unterschiede in den Komponenten und dem verstärkten . verursacht Lärm bei den Transistoren. Die Wechselleitungsgeschwindigkeit hängt von der Kapazität der Kondensatoren ab C1 und C2 und der Wert der Widerstände R2 und R3 in Kombination mit den Schwellenwerten der Basis-Emitter-Übergänge der Transistoren.

Die Oszillatorfrequenz eines astabilen Multivibrators kann wie folgt berechnet werden:

${displaystyle f={frac {1}{T}}={frac {1}{ln(2)cdot RC}}ungefähr {frac {1}{0{,}693cdot (R_{2}C_{1} R_ {3}C_{2})}}}$

Es gilt:

• f ist der Frequenz (im Hertz)
• T ist die Periodenzeit (die Summe der Ein- und Ausschaltzeiten; in Sekunden)
• R₂ und R₃ sind die Widerstandswerte (in Ohm)
• C₁ und C₂ sind die Kapazitätswerte (in Farad)

Monostabiler Multivibrator

Standardschaltung eines monostabilen Multivibrators mit Transistoren

Im eingeschwungenen Zustand des MMV leitet der Transistor Q2 und spert Q1. Ein (kurzer) negativer Impuls am Eingang (der tatsächlich die Basis-Emitter-Strecke des Transistors kurzschließt) Q2) bewirkt, dass die Schaltung aus dem stationären Zustand gebracht wird. Transistor Q2 wird umkehren, wodurch seine Kollektorspannung über R3 wird hoch und links Q1 durch R4 in Leitung gebracht wird. Sein Kollektor wird null, was zu einem Kondensator führt C1 durch Q1 entladen und wenn der Triggerimpuls verschwunden ist dann über Widerstand R2 in umgekehrter Richtung aufgeladen. Wenn die Spannung am Knoten von C1, R2 und die Basis des Transistors Q2 ausreichend zugenommen hat, wird es in die Leitung kommen und wird Q1 verstopft. Jetzt Kondensator C1 auf die ursprüngliche Polarität zurückladen. Damit ist die Ruheposition wieder erreicht.

Man unterscheidet zwischen retriggerbarem und nicht retriggerbarem MMV, d.h. ob der instabile Zustand bzw. kann nicht verlängert werden, indem der Triggerimpuls länger dauert. Beim nachtriggerbaren MMV beginnt die Zeitverzögerung in der Regel erst nach dem Verschwinden des Triggerimpulses.

Die Zeit eines monostabilen Multivibrators kann wie folgt berechnet werden:

${displaystyle T=ln(2)cdot RCapprox 0{,}693cdot R_{2}cdot C_{1}}$

Es gilt:

• T ist die Zeit (in Sekunden)
• R₂ ist der Widerstandswert (in Ohm)
• C₁ ist der Kapazitätswert (in Farad)

Ist die Dauer des Triggerimpulses länger als dieser Wert, wird die Dauer der instabilen Position entsprechend verlängert.

Bistabiler Multivibrator

Standardschaltung eines bistabilen Multivibrators mit Transistoren

Die Ausgangsstellung des bistabilen Multivibrators oder Flip-Flops ist nach dem Einschalten meist nicht vorhersehbar. Durch zwei löst aus (zB Taster) kann die Position des Stromkreises verändert werden. In einer Position (Einstellen) wird der richtige Transistor Q2 blockieren und links the Q1 Führung, in der anderen Position (Zurücksetzen) wird Transistor Q2 Verhalten und Q1 Block. Diese Situationen bleiben bestehen, selbst wenn die Trigger versagen, wodurch die Gedächtnisfunktion zu einer Tatsache wird. Bei Ausfall der Versorgungsspannung verschwindet auch die Memory-Funktion. Übrigens werden manchmal Tricks verwendet, um die Ausgangsposition immer gleich zu halten. Praktisch ist das zum Beispiel bei einem Lichtschalter, der mit zwei Druckknöpfen ein- oder ausgeschaltet werden kann. Ein oft verwendeter Trick besteht darin, einen kleinen Kondensator über einen der beiden zu legen löst aus das machen auslösen scheint beim Start geschlossen zu sein.

Integrierte Schaltkreise

Multivibratoren sind gängige Elemente in der Elektronik und werden seit den Anfängen der integrierte Schaltkreise (ICs) hergestellt. Die bekannteste Version ist die NE555 (und alle seine Varianten, einschließlich des dualen NE556 und des vierfachen NE558), die immer noch in astabilen und monostabilen Multivibratoren weit verbreitet sind. Aber auch eine bistabile Anwendung ist möglich. Andere (logisch) ICs sind: 74123, 74221, CD4047, CD4098, CD4538 und alle Varianten davon.

Siehe auch

• Schmitt-Trigger

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