Управляемый мультивибратор на элементах И-НЕ

В предыдущей статье рассматривался мультивибратор на элементах "НЕ" способный выдавать прямоугольные импульсы с крутыми фронтами и спадами. Прервать генерацию импульсов в мультивибраторе на элементах "НЕ" можно например убрав питание с микросхемы, это не самый лучший способ. Если вместо элементов "НЕ" использовать элементы "И-НЕ" то мультивибратор можно сделать управляемым через один из выводов какого либо элемента "И-НЕ" этого мультивибратора. Если управление мультивибратором не требуется то можно делать так ка на схеме:

Рисунок 1 - Мультивибратор на микросхеме CD4011

Между выводом 4 и землёй можно, кроме светодиода с резистором, подключать другие подходящие нагрузки. Изменять частоту импульсов можно изменением ёмкости C1 и сопротивления R1, скважность равна двум. Мультивибратор с запретом генерации можно сделать например так:

Рисунок 2 - Мультивибратор с запретом генерации

Если один из выводов одного из элементов "И-НЕ" распараллелить то при подаче на этот вывод логического нуля генерации не будет а при подаче логической единицы генерация будет. Мультивибратор с разрешением генерации можно сделать например так:

Рисунок 3 - Мультивибратор с разрешением генерации

Мультивибратор на элементах "И-НЕ" может выдавать импульсы с высокой частотой поэтому такие мультивибраторы можно использовать для генерации звуков (или даже радиосигналов):

Рисунок 4 - Мультивибратор с пьезодинамиком

Электромагнитный динамик вместо пьезодинамика в данную схему лучше не ставить т.к. у обмоток электромагнитных динамиков слишком низкие сопротивления для того чтобы микросхема смогла, без перегрева (и выхода из строя), пропустить достаточно большой ток. Работает данный мультивибратор аналогично тому как работает мультивибратор с элементами "НЕ":

Рисунок 5 - Принцип работы мультивибратора на логических элементах "НЕ"

Длительность импульса tи, период T и частота F рассчитываются также:

Где Uп-напряжение питания, U0- низкое напряжение на входе элемента "не" при котором на выходе этого элемента появляется высокое напряжение уровня логической единицы, U1- высокое напряжение на входе элемента "не" при котором на выходе этого элемента появляется низкое напряжение уровня логического нуля.

Сборка данных схем не должна вызывать больших трудностей.

Вместо делителя на резисторе и кнопке управляющий вход мультивибратора можно соединить с выходом микроконтроллера или другой логической микросхемы если они совместимы по логическим уровням и микросхемой на которой делается мультивибратор. На микросхеме CD4011 можно сделать два мультивибратора.

Для расчёта можно воспользоваться программой:

R1= Ом кОм МОм
C1= Ф мФ мкФ нФ пФ
U0=В
U1=В
Uп=В

Длительность импульса tи= с мс мкс нс
Период T= с мс мкс нс
Частота f= Гц кГц МГц

Другие мультивибраторы:
мультивибратор на транзисторах,
симметричный мультивибратор на операционном усилителе,
несимметричный мультивибратор на операционном усилителе,
мультивибратор на микросхеме-таймере NE555 (LM555),
мультивибратор на элементах "не",
мультивибратор на реле.
КАРТА БЛОГА (содержание)

Мультивибратор на элементах "не".

Мультивибратор можно сделать на логических элементах "не". Импульсы создаваемые таким мультивибратором будут иметь крутые фронты и спады. Такой мультивибратор может быть высокочастотным. Элементы "не" есть в микросхеме 4049. На этой микросхеме можно сделать светодиодную мигалку с мультивибратором на элементах "не":

Рисунок 1 - Светодиодная мигалка на микросхеме 4049

На этой микросхеме можно сделать три таких мигалки. Изменяя сопротивление резистора R1 и/или емкость конденсатора можно изменять и частоту. Длительность импульса tи будет равна длительности паузы. Длительность импульса tи, период T и частоту F колебаний можно примерно найти по формулам:

Где Uп-напряжение питания, U0- низкое напряжение на входе элемента "не" при котором на выходе этого элемента появляется высокое напряжение уровня логической единицы, U1- высокое напряжение на входе элемента "не" при котором на выходе этого элемента появляется низкое напряжение уровня логического нуля. Если представить элемент "не" в виде реле то упрощённо процесс работы данного мультивибратора можно представить так:

Рисунок 2 - Процесс работы мультивибратора на логических элементах "не"

Красный обозначает высокий потенциал, синий - низкий.
Если мультивибратор может быть высокочастотным то его можно использовать в генераторах звуков (или даже радиосигналов) :

Рисунок 3 - Генератор звука на микросхеме 4049

Сборка данных схем не должна вызывать больших трудностей.

Данный мультивибратор можно использовать как тактовый генератор для микроконтроллеров. Например если нужен тактовый генератор для восстановления работоспособности микроконтроллера avr после неправильной установки фьюзов.

Для расчёта можно воспользоваться программой:

R1= Ом кОм МОм
C1= Ф мФ мкФ нФ пФ
U0=В
U1=В
Uп=В

Длительность импульса tи= с мс мкс нс
Период T= с мс мкс нс
Частота f= Гц кГц МГц

Другие мультивибраторы:
мультивибратор на транзисторах,
симметричный мультивибратор на операционном усилителе,
несимметричный мультивибратор на операционном усилителе,
мультивибратор на микросхеме-таймере NE555 (LM555),
управляемый мультивибратор на элементах "и-не",
мультивибратор на реле.

Простейший мультивибратор для начинающих.

В данной статье описано устройство предназначенное просто для того чтобы начинающий радиолюбитель (электротехник, электронщик и т.д.) смог лучше разобраться в принципиальных схемах и набраться опыта в ходе сборки данного устройства. Хотя возможно данному простейшему мультивибратору, о котором написано ниже, можно найти и практическое применение. Рассмотрим схему:

Рисунок 1 - Простейший мультивибратор на реле

см. также Простейший мультивибратор для начинающих 2.
При подаче питания на схему конденсатор начинает заряжаться через резистор R1, контакты K1.1 при этом разомкнуты, когда конденсатор зарядиться до некоторого напряжения реле сработает и контакты замкнуться, при замкнутых контактах конденсатор начнёт разряжаться через эти контакты и резистор R2, когда конденсатор разрядится до некоторого напряжения контакты разомкнутся и процесс дальше будет повторяться циклически. Данный мультивибратор работает по тому что ток срабатывания реле больше тока удержания. Сопротивления резисторов НЕЛЬЗЯ изменять в широких пределах и это является недостатком данной схемы. Сопротивление источника питания влияет на частоту и из за этого данный мультивибратор будет работать не от всех источников питания. Ёмкость конденсатора можно увеличивать, частота замыкания контактов при этом будет уменьшаться. Если у реле имеется вторая группа контактов и использовать огромные значения ёмкости конденсатора то можно использовать данную схему для периодического автоматического включения/выключения приборов. Процесс сборки показан на фотографиях ниже:

 Присоединение резистора R2

 Присоединение конденсатора

 Присоединение резистора R1

 Соединение контактов реле с его обмоткой

 Присоединение проводов для подачи питания

Реле можно купить в магазине радиодеталей или достать из старой сломанной техники например можно выпаивать реле из плат от холодильников:

Если у реле плохие контакты то их можно немного почистить.

  У данной схемы имеются все недостатки связанные с наличием в ней контактного реле но несмотря на это сборка мультивибратора по этой схеме является хорошей практикой для начинающих.

Другие мультивибраторы:
мультивибратор на транзисторах,
симметричный мультивибратор на операционном усилителе,
несимметричный мультивибратор на операционном усилителе,
мультивибратор на микросхеме-таймере NE555 (LM555),
мультивибратор на элементах "не",
управляемый мультивибратор на элементах "и-не",
мультивибратор на реле 2.