Jak stworzyć taki multiwibrator ?
Pierwszym krokiem jest stworzenie układu multiwibratora astabilnego z wyjściami odwróconymi o 180 stopni względem siebie. Można to osiągnąć za pomocą dwóch bramek logicznych NAND lub NOR. Następnie wyjścia z tych bramek podłączamy do wejść flip-flopa, aby uzyskać dwie diody, które będą świecić naprzemiennie.
Poniżej przedstawiam ogólny schemat takiego układu:
- Multiwibrator astabilny: Można go zrealizować za pomocą dwóch bramek NAND lub NOR, które są ze sobą sprzężone zwrotnie.
Multiwibrator astabilny jest układem, który generuje okresowe zmiany stanów wyjściowych bez sygnału wejściowego stałego. Wykorzystuje on sprzężenie zwrotne do generowania oscylacji.
Realizacja z dwóch bramek NAND:
- Połącz wyjście jednej bramki NAND z wejściem drugiej bramki NAND poprzez rezystor podciągający.
- Połącz wyjście drugiej bramki NAND z wejściem pierwszej bramki NAND poprzez rezystor podciągający.
Realizacja z dwóch bramek NOR:
- Połącz wyjście jednej bramki NOR z wejściem drugiej bramki NOR poprzez rezystor podciągający.
- Połącz wyjście drugiej bramki NOR z wejściem pierwszej bramki NOR poprzez rezystor podciągający.
W obu przypadkach, wartości rezystorów R1 i R2 są dobrane tak, aby zapewnić odpowiedni czas ładowania i rozładowania kondensatorów wewnątrz bramek NAND lub NOR, co determinuje okres oscylacji multiwibratora astabilnego.
Należy pamiętać, że wartości rezystorów i pojemności kondensatorów należy odpowiednio dobrać, aby uzyskać pożądany okres oscylacji oraz aby zapewnić stabilność działania układu. Dodatkowo, zapewnienie symetrii czasowej w obwodzie jest kluczowe dla uzyskania 50% duty cycle, co można osiągnąć poprzez odpowiednie dobranie wartości elementów i parametrów sygnału wejściowego.
- Flip-flop: Do tego celu można użyć prostego układu dwóch bramek NAND lub NOR, które są połączone ze sobą w pętli sprzężenia zwrotnego. Warto zauważyć, że istnieje wiele rodzajów flip-flopów, więc należy wybrać ten, który najlepiej pasuje do wymagań.
- Diody: Dwie diody podłączone są do wyjść flip-flopa, tak aby świeciły naprzemiennie. Można to osiągnąć poprzez podłączenie jednej diody do stanu wysokiego (1) i drugiej do stanu niskiego (0).
Podłączenie diod do wyjść flip-flopa:
Połączenie diod z wyjściami flip-flopa można zrealizować w taki sposób, aby diody świeciły się naprzemiennie w zależności od stanów logicznych na wyjściach flip-flopa.
Dla układu z dwoma bramkami NAND:
- Podłącz jedną diodę (D1) do wyjścia Q, a drugą diodę (D2) do wyjścia Q’.
- Dioda D1 będzie świecić, gdy na wyjściu Q będzie stan wysoki (1), a dioda D2 będzie świecić, gdy na wyjściu Q’ będzie stan wysoki (1).
Dla układu z dwoma bramkami NOR:
- Podłącz jedną diodę (D1) do wyjścia Q, a drugą diodę (D2) do wyjścia Q’.
- Dioda D1 będzie świecić, gdy na wyjściu Q będzie stan niski (0), a dioda D2 będzie świecić, gdy na wyjściu Q’ będzie stan niski (0).
Podłączając diody w ten sposób, uzyskujemy efekt świecenia naprzemiennie w zależności od stanów logicznych na wyjściach flip-flopa. W zależności od tego, który stan logiczny jest aktywny na danym wyjściu, odpowiadająca mu dioda będzie świecić, podczas gdy druga dioda będzie zgaszona. Jest to prosty sposób zrealizowania efektu naprzemiennej pracy diod w oparciu o wyjścia flip-flopa.
Przy takim układzie, okres multiwibratora astabilnego będzie decydować o czasie trwania jednego cyklu (64 sekundy w tym przypadku), a duty cycle wynoszący 50% zapewni, że diody będą świecić naprzemiennie z jednakowym czasem świecenia i zgaszenia.
