Mạch tạo xung đa hài lưỡng ổn
Mạch tạo xung đa hài lưỡng ổn
Mạch tạo xung đa hài lưỡng ổn hoạt động theo cách tương tự như mạch Flip-Flops tạo ra một trong hai đầu ra ổn định bổ sung của nhau
Mạch tạo xung đa hài lưỡng ổn là một loại mạch hai trạng thái tương tự như mạch tạo xung đa hài đơn ổn, chúng ta đã xem xét trong hướng dẫn trước nhưng sự khác biệt lần này là cả hai trạng thái ổn định.
Mạch tạo xung đa hài lưỡng ổn có HAI trạng thái ổn định (do đó có tên: “Bi” nghĩa là hai) và duy trì trạng thái đầu ra nhất định vô thời hạn trừ khi một kích hoạt bên ngoài được áp dụng buộc nó phải thay đổi trạng thái.
Mạch thể được chuyển từ trạng thái ổn định này sang trạng thái ổn định khác bằng cách áp dụng xung kích hoạt bên ngoài, do đó, nó yêu cầu hai xung kích hoạt bên ngoài trước khi trở lại trạng thái ban đầu. Vì mạch có hai trạng thái ổn định nên chúng thường được gọi là Chốt và Flip-flops để sử dụng trong các mạch tuần tự.
Mạch tạo xung đa hài lưỡng ổn rời rạc là một thiết bị không phục hồi hai trạng thái được xây dựng từ hai transistor ghép chéo hoạt động như công tắc transistor “BẬT-TẮT”. Ở mỗi trạng thái trong số hai trạng thái, một trong các transistor bị cắt trong khi transistor còn lại ở trạng thái bão hòa, điều này có nghĩa là mạch lưỡng ổn có khả năng duy trì vô thời hạn ở một trong hai trạng thái ổn định.
Để thay đổi từ trạng thái này sang trạng thái khác, mạch yêu cầu một xung kích hoạt phù hợp và để trải qua một chu kỳ đầy đủ, cần có hai xung kích hoạt, một cho mỗi giai đoạn. Tên hoặc thuật ngữ phổ biến hơn của nó là ” flip-flop ” liên quan đến hoạt động thực tế của thiết bị, khi nó “chuyển” sang một trạng thái logic, vẫn ở đó và sau đó thay đổi hoặc “chuyển sang trạng thái ban đầu” đầu tiên của nó. Hãy xem xét mạch dưới đây.
Mạch tạo xung đa hài lưỡng ổn
Mạch tạo xung đa hài lưỡng ổn ở trên ổn định ở cả hai trạng thái, hoặc với một transistor “OFF” và transistor còn lại “ON” hoặc với transistor đầu tiên “ON” và thứ hai “OFF”. Giả sử rằng công tắc ở vị trí bên trái, vị trí “A”. Cực B của transistor TR1 sẽ hoạt động cắt và tạo đầu ra tại Q . Điều đó có nghĩa là transistor TR2 là “BẬT” vì cực B của nó được kết nối với Vcc thông qua sự kết hợp nối tiếp của điện trở R1 và R2 .Transistor TR2 “ON” sẽ có đầu ra tại Q phủ = 0 hay nghịch đảo của Q .
Nếu bây giờ công tắc được di chuyển sang phải, vị trí “B”, transistor TR2 sẽ chuyển sang “TẮT” và transistor TR1 sẽ chuyển “BẬT” thông qua sự kết hợp của điện trở R3 và R4 dẫn đến đầu ra ở Q phủ và đầu ra bằng không ở Q .Sau đó, chúng ta có thể nói rằng một trạng thái ổn định tồn tại khi transistor TR1 “BẬT” và TR2“TẮT”, côn tắc ở vị trí “A” và trạng thái ổn định khác tồn tại khi transistor TR1 “TẮT” và TR2 “BẬT ”, công tắc ở vị trí“ B ”.
Không giống như mạch tạo xung đa hài đơn ổn có đầu ra phụ thuộc vào hằng số thời gian RC của các thành phần phản hồi được sử dụng, mạch này đầu ra phụ thuộc vào việc áp dụng hai xung kích hoạt riêng lẻ, vị trí “A” hoặc vị trí “B”.
Vì vậy, Mạch tạo xung đa hài lưỡng ổn có thể tạo ra một xung đầu ra rất ngắn hoặc một đầu ra hình chữ nhật dài hơn nhiều mà cạnh trước của nó tăng lên cùng lúc với xung kích hoạt được áp dụng bên ngoài và cạnh sau của nó phụ thuộc vào xung kích hoạt thứ hai như hình dưới đây.
Dạng sóng Mạch tạo xung đa hài lưỡng ổn
Việc chuyển đổi thủ công giữa hai trạng thái ổn định có thể tạo ra một mạch tạo xung đa hài lưỡng ổn nhưng không thực tế lắm. Một cách chuyển đổi giữa hai trạng thái chỉ bằng một xung kích hoạt duy nhất được hiển thị bên dưới.
Chuyển mạch tuần tự Mạch tạo xung đa hài lưỡng ổn
Chuyển đổi giữa hai trạng thái được thực hiện bằng cách áp dụng một xung kích hoạt duy nhất, lần lượt sẽ làm cho transistor “BẬT” chuyển sang “TẮT” và transistor “TẮT” chuyển sang “BẬT” trên nửa âm của xung kích hoạt. Mạch sẽ chuyển đổi tuần tự bằng cách áp dụng một xung lần lượt cho từng cực B và điều này đạt được từ một xung kích hoạt đầu vào duy nhất bằng cách sử dụng một điốt phân cực làm mạch điều khiển.
Phân tích mạch này một chút : Đầu tiên khi có nguồn cung cấp cả 2 transistor đều dẫn điện tuy nhiên sẽ có một transistor ở trạng thái cắt vì k thể đồng thời 2 transistor có thể dẫn như nhau được vậy nên giả sử trong trường hợp này TR1 dẫn và TR2 cắt. Khi cấp nguồn do TR2 cắt nên Vce của nó = Vcc vậy điện áp cực B của TR1 sẽ = Vcc nên Tr1 ở trạng thái bão hòa nên dòng Ic lớn nhất chạy qua và Vce=0V nên điện áp cực B của Tr2 =0V nên Tr2 trong vùng cắt. Nhưng khi ta áp dụng mộ xung kích qua tụ điện C và D1 đây là một mạch tích phân các bạn sẽ thấy D1 giữ cho xung âm vào B của Tr1 . Khi được kích hoạt xung ấm Tr1 sẽ hoạt động trong vùng cắt do giảm sự phân cực thuận và điều đó làm Tr2 bật.
Mạch tạo xung đa hài lưỡng ổn có nhiều ứng dụng tạo ra bộ set-reset, mạch lật SR để sử dụng trong các mạch đếm hoặc như một thiết bị lưu trữ bộ nhớ một bit trong máy tính. Các ứng dụng khác của flip-flops bao gồm bộ phân tần vì các xung đầu ra có tần số bằng một nửa ( ƒ / 2 ) tần số của xung đầu vào kích hoạt do chúng thay đổi trạng thái từ một xung đầu vào duy nhất. Nói cách khác, mạch tạo ra Phân chia tần số vì bây giờ nó chia tần số đầu vào cho hệ số hai .
TTL / CMOS Mạch tạo xung đa hài lưỡng ổn
Chúng ta cũng có thể xây dựng các mạchbằng cách sử dụng các mạch tích hợp thông dụng. Mạch sau đây cho thấy cách cấu tạo một mạch đa hài lưỡng ổn chỉ bằng hai Cổng Logic “NAND” 2 đầu vào.
NAND Mạch tạo xung đa hài lưỡng ổn
Đoạn mạch trên cho chúng ta thấy cách chúng ta có thể sử dụng hai cổng NAND được kết nối với nhau để tạo thành một bộ tạo xung đa hài lưỡng ổn. Loại mạch này còn được gọi là “Bistable Flip-flop”. Mạch có thể điều khiển bằng tay được kích hoạt bởi công tắc đôi một cực (SPDT) để tạo ra tín hiệu logic “1” hoặc logic “0” ở đầu ra.
