Monostabilní klopný obvod

Schematicka značka monostabilního klopného obvodu řízeného náběžnou hranou spouštěcího signálu Monostabilní klopný obvod (označovaný též jako MKO, nebo monostabilní multivibrátor), je klopný obvod, který má jeden stabilní stav, ze kterého je možné jej přepnout do stavu nestabilního. Obvod se sám po určité době přepne zpět do stabilního stavu. Tento typ obvodu je možné použít například jako zpožďovací prvek. Obvod je možno použít jako generátor impulsu definované délky, dále jako zpožďovač impulsů, dělička impulsů, nebo v čítačích impulsů. MKO se dá realizovat pomocí diskrétních součástek, s použitím dvou tranzistorů, nebo například s využitím časovače 555.

Příklady zapojení

Realizace monostabilního klopného obvodu z diskrétních součástek

Verze s bipolárními tranzistory

Po připojení napájecího napětí se otevře tranzistor Q2, díky bázovému proudu tekoucímu přes odpor R2. Napětí na kolektoru tohoto tranzistoru klesne k nule a v důsledku vazby se Q1 uzavře (jeho báze je přes odpor R4 připojena k zemi), čímž se obvod dostane do stabilního stavu. +more Chceme-li tento stav změnit, přivedeme záporný impuls (tj. připojíme k zemi) na bázi Q2, čímž dojde k jeho uzavření a otevření Q1 (do jeho báze teče proud přes R3 a R4) a obvod se překlopí do nestabilního stavu. Díky otevření Q1 se začne nabíjet kondenzátor C1, a napětí na něm roste. Po dosažení dostatečné úrovně dojde k otevření Q2, následkem čehož se Q1 uzavře a obvod se tak vrátí do stabilního stavu. Doba, po kterou obvod setrvává v nestabilním stavu je dána dobou nabíjení kondenzátoru: :t_{nestab}= \ln (2) \cdot C_1 R_2 \approx 0,693 \cdot C_1 R_2.

Verze s 555

Zapojení 555 jako monostabilní klopný obvod. +morePo vyslání impulzu na pin č. 2 se kondenzátor C začne nabíjet přes rezistor R, protože vybíjecí tranzistor je uzavřen. Jakmile se kondenzátor nabije na 2/3 napájecího napětí, komparátor K1 resetuje KO RS, což způsobí změnu výstupní úrovně a zároveň otevření vybíjecího tranzistoru. Kondenzátor je spojen se zemí a tím se vybije. V tomto stavu obvod setrvává do příchodu dalšího spouštěcího impulzu.

Doba, po kterou obvod setrvává v nestabilním stavu je opět dána dobou nabíjení kondenzátoru:

:t_{nestab}= \ln (3) \cdot C R \approx 1,099 \cdot C R Pozn. : Pro správnou funkci je nutné připojit tzv. +more pull-up rezistor (cca 10kΩ) mezi pin č. 2 a napájecí napětí a tlačítko mezi pin č. 2 a zem.

Verze s logickými hradly

Monostabilní klopný obvod sestavený z hradel NAND Tato verze využívá logická hradla typu NAND. +more Předpokládejme nyní, že na obou vstupech prvního hradla (na obrázku více vpravo) je nejprve logická jednička, Na jeho výstupu je logická nula a kondenzátor se tudíž nemůže nabíjet. Na výstupu druhého hradla je tedy logická jednička, která se vrací na vstup. Z tohoto stabilního stavu překlopíme obvod do nestabilního přivedením nulového impulsu na vstup, čímž se na výstupu objeví logická jednička a kondenzátor se začne nabíjet. Na rezistoru se objeví plné napájecí napětí, čímž se výstup překlopí do nuly. Ta je přivedena zpět na vstup a zajišťuje, že i poté co je vstupní nulový signál ztracen, na výstupu prvního hradla zůstává logická jednička a kondenzátor se nabíjí. Jak roste napětí na kondenzátoru, tak klesá napětí na rezistoru a až klesne pod určitou mez, výstup se překlopí zpět do logické jedničky a obvod se vrátí do stabilního stavu. Doba, po kterou obvod setrvává v nestabilním stavu je dána dobou nabíjení kondenzátoru:.

t_{nestab}= \ln (2) \cdot C R \approx 0,693 \cdot C R

Pozn.: Pro správnou funkci je nutné připojit tzv. pull-up rezistor (cca 10kΩ) mezi vstup a napájecí napětí a tlačítko mezi vstup a zem.

Odkazy

Reference

Literatura

HÁJEK, J. : 2× ČASOVAČ 555: praktická zapojení, nakladatelství BEN - technická literatura, . +more * MALINA, V. : Digitální technika, nakladatelství KOPP, * Mašláň, M. , D. Žák : Logické obvody I. , PřF UP Olomouc, 1993 * Doc. Ing. Jiří Bayer, CSc; Dr. Ing. Zdeněk Hanzálek; Ing. Richard Šusta: [url=https://web. archive. org/web/20100414152452/http://dce. felk. cvut. cz/lor/prednasky/skripta/kap0. pdf]Logické systémy pro řízení[/url], Vydavatelství ČVUT, Fakulta elektrotechnická, Praha, 2000,.

Související články

Astabilní klopný obvod * Bistabilní klopný obvod * Schmittův klopný obvod * NE555 * Logický člen

Externí odkazy

[url=://maturitanazamku.kvalitne.cz/pdf/ELN5.pdf

[[Kategorie:Číslicová technika]url=http://elektro. fs. +morecvut. cz/ZS/2142008. pdf/01. pdf]Elektrické parametry logických obvodů, kombinační logické obvody[/url] na webu Fakulty strojí ČVUT * [url=https://web. archive. org/web/20100414151929/http://dce. felk. cvut. cz/lor/prednasky/skripta/kap1. pdf]Logické řízení[/url] na webu Fakulty elektrotechnické ČVUT * [url=https://web. archive. org/web/20100414152459/http://dce. felk. cvut. cz/lor/prednasky/skripta/kap2_1. pdf]Logické systémy[/url] na webu Fakulty elektrotechnické ČVUT * [url=https://web. archive. org/web/20070606195534/http://lucy. troja. mff. cuni. cz/~tichy/kap6/6_5. html]Elektronika, Sekvenční logické systémy[/url] na webu Matematicko-fyzikální fakulty Univerzity Karlovy * Tranzistorové klopné obvody:[/url]] Kategorie:Elektronické_obvody.