用运算放大器设计和构建一个简单的双稳态多振电路
扫描二维码
随时随地手机看文章
双稳态多谐振荡器是你可能在高中或大学里学过的基本电路之一，你可能已经用555定时器或运算放大器、晶体管或电阻等分立元件构建了一个。这些电路通常被视为简单的教育电路，但并不令人惊讶的是，即使在今天，它们也被用于实际设计中，例如，看看这个电子丢失脉冲探测器。
在本文中，我们将利用这个机会设计和构建一个带有运算放大器的双稳态多振器电路，它可以根据触发条件改变其状态，我们将通过制作我们设计的电路的实际版本并使用示波器进行测试来完成本文。让我们开始吧。我们还介绍了基本的运算放大器电路，如求和放大器，差分放大器，仪表放大器，电压跟随器，运算放大器积分器等。如果你对这些话题感兴趣，你可以去看看。
什么是双稳态多振器电路?
顾名思义，双稳态多振子有两种稳定状态，这就是为什么它被称为双稳态多振子。这是你们在课本中会发现的如果你们读了双稳态多谐振荡器电路的主题。但这到底是什么意思呢?这意味着这个多谐振荡器电路的输出状态不会改变，直到你提供一个适当的触发脉冲。现在，当一个触发脉冲被应用，这个多谐振荡器的输出状态将反转并保持这种状态，直到你提供另一个触发脉冲。下面的图片会让你更好地了解这个过程。
这个电路也被称为触发器或锁存器。正如我们前面所讨论的，这个电路有两个稳定的状态，这是锁存器的基本特性。触发器和锁存器是任何数字电子系统的基本组成部分，可以用来存储信息(在理论上)。
理解带运算放大器的双稳态多振电路
下图显示了一个带运算放大器的双稳态多谐振荡器。
在上面的原理图中，我们用C1和R1组成了一个微分器电路。这个微分器电路负责将输入脉冲转换成短尖峰，并用于触发电路，但是为什么我们需要一个微分器电路?这是用来改变两种状态之间的饱和状态。在这个电路中，我们还必须使用带有施密特触发电路的迟滞来防止噪声触发电路。要了解施密特触发电路的工作原理，您可以查看我们之前发布的关于使用运放的稳定多振器电路的帖子，我们已经通过了关于施密特触发的所有内容，或者您可以查看我们关于施密特触发的专用文章。
双稳态多振电路的计算非常简单。在本节中，我们将学习有关它的所有内容;在进一步进行之前要记住的一件事是，在触发电路的时候，触发脉冲的幅度应该大于电源电压，否则电路将无法正常触发，触发特性也取决于施密特触发电路。为了触发电路，正脉冲需要大于通过分压器的正输出电压，同样，负脉冲也需要更大。我们可以用下面给出的两个公式来计算。
对于正触发，我们可以用-Vout X R3 / (R2 + R3)对于负触发，我们可以用+Vout X R3 / (R2 + R3)。
构建双稳态多振器电路所需的元件
由于电路非常简单，所需组件的列表也非常简单，您可以在当地的爱好商店找到大多数这些组件。为了构建这个电路，我们只需要五个组件，它们的列表和图像如下所示。
•Lm358运算放大器- 1
•触觉开关- 2
•10K电阻- 2
•100R电阻- 1
•10nF电容器- 1
运算放大器双稳态多谐振荡器电路
下面给出了基于运算放大器的带值双稳态多振器电路的完整电路图。
在原理图中，您可以看到我们使用了两个按钮来触发电路。按钮S1连接+VCC，按钮S2连接-VCC。这是因为要改变运算放大器的输出状态，我们需要触发运算放大器。
双稳态多谐振荡器电路的测试
上面显示了基于运算放大器的双稳态多振器电路的测试设置。正如您所看到的，我们使用了一个带有四个二极管和两个电容器的变压器来产生双极性电源，这是强制为该电路供电的，我们还使用了两个10K电阻来配置电路作为施密特触发器。除此之外，我们还使用了一个100R电阻和一个0.1uF电容来构建触发电路。最后，我们连接了两个按钮，并在基于LM358的运算放大器旁边完成了电路。电路的特写图像如下所示。
一旦电路完成，我拿出我的汉tek示波器和测量输出，它是在正饱和区域。它看起来像下面的图片。
一旦确认了这一点，我按下负触发按钮，观察到输出从正饱和区域切换到负饱和区域。我这样做了几次，以确认电路工作正常。
最后，我将示波器置于单镜头捕获模式，并再次触发电路，非常密切地观察输出的开关。
本文编译自circuitdigest
下载文档
