หน่วยที่ 9 โมโนสเตเบิลมัลติไวเบรเตอร์Qr

หนว่ ยท่ี 9โมโนสเตเบลิ มลั ติไวเบรเตอร์จัดทาโดย ครปู ราณทพิ ย์ ชนวรี จ์ ารุณัฐ

วชิ า วงจรพัลส์และสวติ ชิง 2105-2006 หน่วยท่ี 9 โมโนสเตเบลิ มัลติไวเบรเตอร์สาระการเรียนรู้ 1. วงจรโมโนสเตเบลิ มลั ตไิ วเบรเตอร์ 2. วงจรโมโนสเตเบลิ มัลตไิ วเบรเตอรท์ ่ีใช้ทรานซิสเตอร์ 3. วงจรโมโนสเตเบลิ มลั ตไิ วเบรเตอรท์ ี่ใชไ้ อซีเบอร์ 555จดุ ประสงค์การเรียนรู้ จดุ ประสงค์ทัว่ ไป 1. เพื่อให้นกั เรียนมีความรู้ และเข้าใจเก่ยี วกับวงจรโมโนสเตเบิลมลั ติไวเบรเตอร์ 2. เพ่อื ใหม้ ีกจิ นิสยั ในการพัฒนาคุณธรรม จรยิ ธรรมหนว่ ยท่ี 9 โมโนสเตเบลิ มลั ตไิ วเบรเตอร์ 1-13

วิชา วงจรพลั ส์ และ สวิตชิง 2105-2006จดุ ประสงค์เชงิ พฤติกรรม1. บอกความหมายของวงจรโมโนสเตเบิลมัลติไวเบรเตอรไ์ ด้2. อธิบายการทางานของวงจรจดุ ชนวนได้3. อธบิ ายการทางานของวงจรโมโนสเตเบิลมัลติไวเบรเตอร์ที่ใชท้ รานซสิ เตอร์ได้4. อธบิ ายการทางานของวงจรโมโนสเตเบลิ มัลติไวเบรเตอร์ท่ีใชไ้ อซีเบอร์ 555 ได้5. มกี ารพัฒนาคณุ ธรรม จริยธรรม และคณุ ลกั ษณะอนั พงึ ประสงคท์ ่ีผู้สอน สามารถสังเกตเห็นไดใ้ นดา้ นมนษุ ยสัมพันธ์ มวี ินัยใชว้ สั ดุอุปกรณ์ ความ รบั ผดิ ชอบ ตรงต่อเวลาละเอยี ดรอบคอบ มีความกระตือรอื ร้นในการทางาน เช่ือมน่ั ในตนเอง ซอ่ื สัตยส์ ุจริต สนใจใฝ่รู้ รักสามัคคีหนว่ ยท่ี 9 โมโนสเตเบลิ มลั ตไิ วเบรเตอร์ 2-13

วิชา วงจรพลั ส์ และ สวิตชงิ 2105-2006 1. วงจรโมโนสเตมลั ตไิ วเบรเตอร์ วงจรโมโนสเตเบิลมัลติไวเบรเตอร์ (Monostable Multivibrator) เป็นวงจรมัลติไวเบรเตอร์ท่ีมีสภาวะเสถียร (Stable State) และสภาวะไม่เสถียร(Unstable State) วงจรจะเปล่ียนแปลงการทางานต้องมีสัญญาณอินพุตจากภายนอกมาควบคมุ การทางาน วงจรมี 2 ส่วน คอื  ส่วนทีท่ างานตลอดเวลา  สว่ นท่ีหยุดทางานตลอดเวลาหน่วยท่ี 9 โมโนสเตเบิลมลั ตไิ วเบรเตอร์ 3-13

+VCC V01 วิชา วงจรพลั ส์ และ สวติ ชงิ 2105-2006Vin V02 Vin t V01 ON OFF ON t V02 OFF ON OFF tรปู การทางานของวงจรโมโนสเตเบิลมัลติไวเบรเตอร์หนว่ ยที่ 9 โมโนสเตเบลิ มลั ตไิ วเบรเตอร์ 4-13

วชิ า วงจรพัลส์ และ สวติ ชิง 2105-2006 การจุดชนวนหรอื การกระต้นุ วงจรโมโนสเตเบิล การทาให้วงจรเปลี่ยนสภาวะในการทางานปัจจุบันไปยังสภาวะใหม่ จะใช้สัญญาณจุดชนวนซึ่งมีลักษณะเป็นสัญญาณพัลส์ท่ีเกิดข้ึนในเวลาส้ัน ๆ โดยท่ีสัญญาณจุดชนวนจะเป็นสัญญาณพัลส์บวกหรือสัญญาณพัลส์ลบ หรือเป็นสัญญาณสี่เหลย่ี ม สญั ญาณสามเหล่ยี มกไ็ ด้หนว่ ยที่ 9 โมโนสเตเบิลมลั ตไิ วเบรเตอร์ 5-13

วิชา วงจรพัลส์ และ สวติ ชงิ 2105-2006รูปร่างสัญญาณจดุ ชนวนของวงจรโมโนสเตเบิลมัลติไวเบรเตอร์แบบต่าง ๆ tt tt tหนว่ ยท่ี 9 โมโนสเตเบลิ มลั ตไิ วเบรเตอร์ 6-13

วชิ า วงจรพัลส์ และ สวติ ชงิ 2105-2006 2. วงจรโมโนสเตมัลตไิ วเบรเตอร์ที่ใช้ทรานซิสเตอร์ วงจรโมโนสเตเบิลมัลติไวเบรเตอร์ที่ใช้ทรานซิสเตอร์ จะใช้ทรานซิสเตอร์มาต่อเป็นวงจรกลับสญั ญาณ 2 วงจร วงจรโมโนสเตเบิลมัลติไวเบรเตอร์น้ี มักถูกนาไป ใช้ในการควบคุมวงจรพัลสอ์ ่ืน ๆ เชน่ วงจรเกต (Gate circuit) เปน็ ตน้หน่วยท่ี 9 โมโนสเตเบลิ มลั ตไิ วเบรเตอร์ 7-13

วชิ า วงจรพัลส์ และ สวิตชงิ 2105-2006 รูป วงจรโมโนสเตเบิลมัลติไวเบรเตอร์ทใี่ ช้ทรานซสิ เตอร์ +VCC RL1 R C1 RL2 Vin 0 R1 Q1 COFF +- +VCC R2 C2 Vout Vout 0 T t3 Vin Q2 t-1 t1 t+1 t2 ON -VBB Triger inputหนว่ ยที่ 9 โมโนสเตเบิลมลั ตไิ วเบรเตอร์ 8-13

วิชา วงจรพลั ส์ และ สวติ ชงิ 2105-2006+VCC รูป แสดงสภาวะการคายประจขุ อง C ผ่าน Q1 แสดงวงจรทางานในชว่ งเวลา t+1 RV +VCC VCC - Q2 VC 0 + OFFVCE1(sat) = 0 -VCC Time (s) t1 Q1 t2 ON T สญั ญาณพัลส์ชว่ งเวลา Tหนว่ ยท่ี 9 โมโนสเตเบิลมลั ตไิ วเบรเตอร์ 9-13

วิชา วงจรพลั ส์ และ สวติ ชงิ 2105-20063. วงจรโมโนสเตมลั ตไิ วเบรเตอร์ทีใ่ ชไ้ อซีเบอร์ 555 +VCC รปู การทางานของวงจรโมโนสเตเบลิ ทีใ่ ช้ไอซเี บอร์ 555R1 Vout +VCC Vin 7 4 83 T 0C1 IC +VCC 555 Vout 6 0 21 5 2/3VCC VC1 0Trigger C2 t1 t2 t3 t Vin t4 สญั ญาณรูปคลนื่วงจรจรโมโนสเตเบลิ มัลตไิ วเบรเตอร์หน่วยท่ี 9 โมโนสเตเบลิ มลั ตไิ วเบรเตอร์ 10-13

วิชา วงจรพลั ส์ และ สวติ ชิง 2105-2006 รปู วงจรโมโนสเตเบิลมัลติไวเบรเตอร์ท่ใี ช้ไอซเี บอร์ 555 +VCC 8 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 โครงสรา้ งภายในตัวไอซีเบอร์ 555 Ground 1หนว่ ยที่ 9 โมโนสเตเบลิ มลั ตไิ วเบรเตอร์ 11-13

วิชา วงจรพัลส์ และ สวติ ชงิ 2105-2006 R1และ C1 เป็นตัวกาหนดเวลา T ซึ่งเป็นค่าความกว้างของเอาต์พุตในวงจร การทาให้วงจรทางานจะต้องป้อนสัญญาณกระตุ้นเข้าที่ขา 2 เป็นการกระตุ้นให้วงจรเร่ิมทางาน แรงดันทขี่ ัว้ บวกอินพุตของตวั เปรียบเทียบ 2 ตัวในโครงสร้างไอซีเบอร์ 555 จะมีค่าคงที่ประมาณ 1 VCC ดังนั้นสัญญาณกระตุ้นต้องมีค่าแรงดัน 3 1ต่ากว่าคา่ แรงดนั 3 VCC จงึ จะใชง้ านได้ชว่ งเวลา T T = 1.1 R1, C1 (สมการท่ี 9-1) T คือคา่ ความกว้างของพัลส์ มหี น่วยเป็นวนิ าที (sec) R1 คือค่าตวั ตา้ นทาน มหี นว่ ยเปน็ โอห์ม () C1 คือค่าตวั เกบ็ ประจุ มหี น่วยเป็นฟารดั (F)หนว่ ยที่ 9 โมโนสเตเบลิ มลั ตไิ วเบรเตอร์ 12-13

วชิ า วงจรพัลส์ และ สวติ ชิง 2105-2006 สรปุ โมโนสเตเบลิ มลั ติไวเบรเตอร์ เป็นวงจรมัลตไิ วเบรเตอร์ทีม่ ีสภาวะเสถียรและสภาวะไม่เสถียรวงจรจะมีการเปลี่ยนแปลงการทางาน ต้องมีสัญญาณอินพุตจากภายนอกมาควบคุมการทางานวงจรจะมี 2 ส่วน คอื ส่วนที่ทางานตลอดเวลา และส่วนที่หยุดทางานตลอดเวลา วงจรทั้งสองส่วนจะทางานอยู่ในสภาวะเช่นน้ีไปตลอดจนกระทั่งมีสัญญาณอินพุตเข้ามากระตุ้นวงจร สภาวะการทางานของวงจรทง้ั สองสว่ นจะเกิดการเปล่ียนแปลงไปขณะหน่ึง โดยที่วงจรสว่ นที่ทางานอยู่จะหยุดทางาน และวงจรสว่ นท่ีหยดุ ทางานอยจู่ ะเริ่มทางาน แต่หลังจากหมดช่วงเวลาทก่ี าหนดไว้ วงจรทั้งสองส่วนจะกลับไปสู่สภาวะการทางานเดิม เรากาหนดเวลาการเปล่ียนแปลงที่เกิดข้ึนได้ด้วยการกาหนดค่าตัว R และค่าตัว C เราเรียกวงจรโมโนสเตเบิลมัลติไวเบรเตอร์อีกช่ือหนึ่งว่า วงจรวันชอตมัลติไวเบรเตอร์ อุปกรณ์ท่ีนามาสร้างเป็นวงจรโมโนสเตเบิลมัลติไวเบรเตอร์ ได้แก่ทรานซสิ เตอร์ ไอซีออปแอมป์ ไอซีไทม์เมอร์ 555 เปน็ ตน้ นาวงจรโมโนสเตเบิลมัลติไวเบรเตอรม์ าประยกุ ต์ใช้ในงานทางอิเล็กทรอนิกส์คือ ใช้เป็นวงจรตงั้ เวลา วงจรตรวจจับวัตถุหนว่ ยที่ 9 โมโนสเตเบิลมลั ตไิ วเบรเตอร์ 13-13