หน่วยที่ 8 อะสเตเบิลมัลติไวเบรเตอร์

หนว่ ยที่ 8อะสเตเบลิ มัลติไวเบรเตอร์จดั ทาโดย ครูปราณทพิ ย์ ชนวรี ์จารุณฐั

วิชา วงจรพลั ส์และสวติ ชิง 2105-2006 หนว่ ยที่ 8 อะสเตเบิลมัลติไวเบรเตอร์สาระการเรียนรู้ 1. วงจรอะสเตเบลิ มัลตไิ วเบรเตอร์ 2. วงจรอะสเตเบลิ มลั ตไิ วเบรเตอร์ทใี่ ช้ทรานซิสเตอร์ 3. วงจรอะสเตเบิลมลั ตไิ วเบรเตอรท์ ใ่ี ช้ไอซเี บอร์ 555จุดประสงค์การเรยี นรู้ จุดประสงค์ทว่ั ไป 1. เพอ่ื ให้นกั เรยี นมีความรู้ และเขา้ ใจเก่ยี วกบั วงจรอะสเตเบิลมลั ติไวรเบรเตอร์ 2. เพอื่ ใหม้ ีกจิ นิสัยในการพัฒนาคุณธรรม จรยิ ธรรมหน่วยท่ี 8 อะสเตเบิลมลั ตไิ วเบรเตอร์ 1-10

วิชา วงจรพลั ส์ และ สวติ ชิง 2105-2006จุดประสงค์เชงิ พฤตกิ รรม1. บอกความหมายของวงจรอะสเตเบิลมลั ติไวเบรเตอร์ได้2. อธิบายการทางานของวงจรอะสเตเบิลมัลติไวเบรเตอร์ท่ใี ช้ทรานซิสเตอรไ์ ด้3. อธบิ ายการทางานของวงจรอะสเตเบิลมลั ติไวเบรเตอร์ทใี่ ช้ไอซีเบอร์ 555 ได้4. มกี ารพัฒนาคณุ ธรรม จรยิ ธรรม และคุณลกั ษณะอันพงึ ประสงค์ท่ีผ้สู อน สามารถสังเกตเห็นได้ในด้านมนุษยสัมพันธ์ มีวินยั ใช้วสั ดอุ ุปกรณ์ ความ รับผดิ ชอบ ตรงตอ่ เวลาละเอยี ดรอบคอบ มคี วามกระตอื รือร้นในการทางาน เชื่อมนั่ ในตนเอง ซือ่ สตั ยส์ จุ รติ สนใจใฝร่ ู้ รักสามัคคีหนว่ ยท่ี 8 อะสเตเบลิ มัลตไิ วเบรเตอร์ 2-10

วชิ า วงจรพัลส์ และ สวิตชิง 2105-2006 1. วงจรอะสเตเบิลมลั ตไิ วเบรเตอร์ วงจรอะสเตเบิลมัลติไวเบรเตอร์ (Astable Multivibrator) เป็นวงจรท่ีไม่มีสภาวะคงท่ีวงจร จะเปล่ียนสลับไปมาจากสภาวะหนึ่งไปยังสภาวะหนึ่ง และกลับสู่สภาวะเดมิ อยา่ งนตี้ ลอดเวลา ระยะเวลาของแต่ละสภาวะจะข้ึนอย่คู ่าเวลาคงท่ี (TimeConstant) ซึง่ กาหนดไดจ้ ากค่าของตวั R และคา่ ของตวั C ทีป่ ระกอบวงจรหน่วยที่ 8 อะสเตเบลิ มัลตไิ วเบรเตอร์ 3-10

วิชา วงจรพลั ส์ และ สวิตชงิ 2105-2006 V01+VCC ON OFF ON tVin V01 V02 V02 OFF ON OFF 12 3 tรปู การทางานของวงจรอะสเตเบลิ มัลติไวเบรเตอร์หนว่ ยท่ี 8 อะสเตเบลิ มัลตไิ วเบรเตอร์ 4-10

วิชา วงจรพลั ส์ และ สวติ ชงิ 2105-20062. วงจรอะสเตเบิลมัลตไิ วเบรเตอร์ท่ใี ชท้ รานซสิ เตอร์ วงจรอะสเตเบิลมัลติไวเบรเตอร์ท่ีใช้ทรานซิสเตอร์ ประกอบด้วย วงจรทรานซิสเตอรส์ วิตช์ 2 วงจร มตี วั R และตวั C ต่อวงจรแบบคปั เปลิ (Coupler) +VCC VB1 0 t -VCC VCE(sat) RC1 RB2 RB1 RC2 +VCC Q1 Q1 t C2 C1 V01 OFF ON VBE +- -+ 0 t VB2 0 VCE(sat) t4 tV01 Q1 Q2 V02 -VCC VB1 VB2 +VCC Q2 Q2 V02 0 ON OFF t1 t2 t3 tp1 tp2รูป วงจรอะสเตเบลิ มลั ตไิ วเบรเตอร์ทใ่ี ช้ทรานซสิ เตอร์หน่วยที่ 8 อะสเตเบลิ มัลตไิ วเบรเตอร์ 5-10

วชิ า วงจรพลั ส์ และ สวติ ชงิ 2105-2006 RB1 +VCC +VCC VC1 0OFF Q1 - t C1 + ON -VCC Q2 = OFF Q2รูป สภาวะของทรานซสิ เตอร์เมื่อ Q1หยุดทางาน “OFF” และ Q2 ทางาน “ON” +VCC RB1 - OFF +VCC t + C2 Q2 VC1 0 ON -VCC Q2 = OFF Q1รูป สภาวะของทรานซิสเตอร์เมือ่ Q1 ทางาน “ON” และ Q2 หยดุ ทางาน “OFF”หนว่ ยท่ี 8 อะสเตเบลิ มัลตไิ วเบรเตอร์ 6-10

วิชา วงจรพัลส์ และ สวิตชงิ 2105-2006 3. วงจรอะสเตเบิลมลั ติไวเบรเตอร์ท่ีใช้ไอซเี บอร์ 555 เรานิยมนาเอาไอซเี บอร์ 555 มาสรา้ งเปน็ วงจรอะสเตเบิลมัลติไวเบรเตอร์ ท่ีเรียกอีกชื่อหน่ึงว่า วงจรกาเนิดความถี่ (Oscillator Circuit) เพราะการออกแบบสามารถทาได้ง่าย สะดวกวงจรไม่ยุ่งยากซับซ้อน มีอุปกรณ์เพิ่มเติม เช่น ตัวตา้ นทาน และตัวเกบ็ ประจุ โครงสร้างภายในของไอซเี บอร์ 555หน่วยที่ 8 อะสเตเบิลมลั ตไิ วเบรเตอร์ 7-10

+VCC 8 วิชา วงจรพัลส์ และ สวิตชิง 2105-2006 Control voltage 5 R1 Comparator 1 Q2 5kΩ Rest 4Threshold 6 -+ Trigger 2 R2 Flip-Flop Output Output 3 5kΩ Stage Discharge 7 -+ IC Q1 555 R3 Comparator 2 5kΩ Ground 1 รปู โครงสรา้ งภายในของไอซีเบอร์ 555หนว่ ยท่ี 8 อะสเตเบิลมัลตไิ วเบรเตอร์ 8-10

วชิ า วงจรพัลส์ และ สวิตชงิ 2105-2006วงจรอะสเตเบลิ มัลตไิ วเบรเตอรท์ ี่ใชไ้ อซีบอร์ 555 +VCCR1 Vout +VCC 7 8 43 Vout IC 0R2 2 555 2 VCC VC1 3 6 15C1 C2 1 VCC 30 t 0รูป วงจรอะสเตเบิลมลั ตไิ วเบรเตอรท์ ใี่ ช้ไอซเี บอร์ 555หนว่ ยท่ี 8 อะสเตเบลิ มลั ตไิ วเบรเตอร์ 9-10

วิชา วงจรพัลส์ และ สวิตชงิ 2105-2006 สรปุ อะสเตเบิลมัลติไวเบรเตอร์ เป็นวงจรมัลติไวเบรเตอร์ที่ทางานได้ด้วยตัวเองเรียกวา่ เป็น มลั ติไวเบรเตอรแ์ บบไมม่ ีสภาวะเสถียร คือตัวมันเองสามารถทางานและหยุดทางานสลับกนั ไปมาตลอดเวลา จงึ มชี ือ่ เรียกอีกอยา่ งหนง่ึ ว่า ฟรรี ันนง่ิ มลั ติไวเบรเตอร์ วงจรอะสเตเบลิ มัลตไิ วเบรเตอรท์ ่ใี ชท้ รานซิสเตอร์ ประกอบดว้ ยวงจรทรานซิสเตอร์สวิตช์ 2 วงจร ตวั ตา้ นทาน และตวั เก็บประจุตอ่ วงจรแบบคปั เปลิ นิยมนาเอาไอซีเบอร์ 555 มาสร้างเป็นวงจรอะสเตเบิลมัลติไวเบรเตอร์ ที่เรียกอกี ชอื่ หนึ่งวา่ วงจรกาเนดิ ความถี่ เพราะการออกแบบสามารถทาไดง้ ่ายและวงจรไมย่ ่งุ ยากซับซอ้ น นาวงจรอะสเตเบิลมัลติไวเบรเตอร์มาประยุกต์ใช้ในงานทางอิเล็กทรอนิกส์คือวงจรกาเนิดสัญญาณรูปสี่เหล่ียม วงจรกาเนิดสัญญาณนาฬิกาเพื่อใช้ควบคุมการทางานของวงจรอื่น ๆ และวงจรไฟกระพรบิหน่วยที่ 8 อะสเตเบิลมัลตไิ วเบรเตอร์ 10-10