Multivibrateurs monostables

Nous avons déjà vu un exemple de multivibrateur monostable utilisé :le détecteur d'impulsions utilisé dans le circuit des bascules, pour activer la partie de verrouillage pendant une brève période lorsque le signal d'entrée d'horloge passe de bas à haut ou de haut à bas .

Le détecteur de pouls est classé comme multivibrateur monostable car il n'en possède qu'un un état stable. Par stable , je veux dire un état de sortie où l'appareil est capable de se verrouiller ou de rester indéfiniment, sans poussée externe.

Un verrou ou une bascule, étant un dispositif bistable, peut rester dans l'état « set » ou « reset » pendant une période indéfinie. Une fois défini ou réinitialisé, il continuera à se verrouiller dans cet état à moins qu'il ne soit invité à changer par une entrée externe.

Un appareil monostable, en revanche, ne peut rester indéfiniment dans un état particulier. Son autre état ne peut être maintenu que momentanément lorsqu'il est déclenché par une entrée externe.

Une analogie mécanique avec un dispositif monostable serait un interrupteur à bouton-poussoir à contact momentané, qui revient à sa position normale (stable) lorsque la pression est supprimée de son actionneur à bouton.

De même, un interrupteur mural (à bascule) standard, tel que le type utilisé pour allumer et éteindre les lumières dans une maison, est un dispositif bistable. Il peut se verrouiller dans l'un des deux modes :activé ou désactivé.

Tous les multivibrateurs monostables sont temporisés dispositifs. C'est-à-dire que leur état de sortie instable ne durera qu'un certain temps minimum avant de revenir à son état stable.

Avec les circuits monostables à semi-conducteurs, cette fonction de synchronisation est généralement accomplie grâce à l'utilisation de résistances et de condensateurs, en utilisant les taux de charge exponentiels des circuits RC.

Un comparateur est souvent utilisé pour comparer la tension aux bornes du condensateur de charge (ou de décharge) avec une tension de référence stable, et la sortie marche/arrêt du comparateur utilisé pour un signal logique.

Avec la logique à relais, les temporisations sont accomplies avec des relais temporisés, qui peuvent être construits avec des circuits semi-conducteurs/RC comme celui qui vient d'être mentionné, ou des dispositifs de temporisation mécaniques qui empêchent le mouvement immédiat de l'armature du relais.

Notez la conception et le fonctionnement du circuit de détection d'impulsions en logique à relais :

Peu importe combien de temps le signal d'entrée reste élevé (1), la sortie reste élevée pendant seulement 1 seconde, puis revient à son état bas normal (stable).

Pour certaines applications, il est nécessaire d'avoir un appareil monostable qui délivre une impulsion plus longue que l'impulsion d'entrée qui la déclenche.

Considérez le circuit logique à relais suivant :

Lorsque le contact d'entrée se ferme, TD₁ le contact se ferme immédiatement et reste fermé pendant 10 secondes après l'ouverture du contact d'entrée. Quelle que soit la durée de l'impulsion d'entrée, la sortie reste élevée (1) pendant exactement 10 secondes après que l'entrée retombe à l'état bas.

Ce type de multivibrateur monostable s'appelle un one-shot . Plus précisément, il s'agit d'un redéclenchable one-shot, car la temporisation commence après que l'entrée tombe à un état bas, ce qui signifie que plusieurs impulsions d'entrée à moins de 10 secondes les unes des autres maintiendront une sortie élevée continue :

Une application pour un one-shot redéclenchable est celle d'un seul anti-rebond mécanique à contact. Comme vous pouvez le voir sur le chronogramme ci-dessus, la sortie restera élevée malgré le « rebondissement » du signal d'entrée à partir d'un commutateur mécanique.

Bien sûr, dans un circuit anti-rebond de commutateur réel, vous voudriez probablement utiliser un délai d'une durée beaucoup plus courte que 10 secondes, car vous n'avez besoin que de « rebondir » des impulsions de l'ordre de la milliseconde.

Et si nous voulions seulement une sortie d'impulsions temporisées de 10 secondes à partir d'un circuit logique de relais, peu importe du nombre d'impulsions d'entrée que nous avons reçues ou de leur durée de vie ? Dans ce cas, il faudrait coupler un circuit détecteur d'impulsions au circuit de temporisation unique redéclenchable, comme ceci :

Relais temporisé TD₁ fournit une impulsion « on » à la bobine de relais temporisé TD₂ pendant un moment arbitrairement court (dans ce circuit, pendant au moins 0,5 seconde à chaque fois que le contact d'entrée est actionné). Dès que TD₂ est sous tension, le TD₂ normalement fermé et temporisé le contact en série avec elle empêche la bobine TD₂ d'être remis sous tension aussi longtemps que son délai d'attente (10 secondes).

Cela le rend effectivement insensible à tout autre actionnement du commutateur d'entrée pendant cette période de 10 secondes.

Seulement après TD₂ expire le TD₂ normalement fermé et temporisé le contact en série avec lui permet la bobine TD₂ être à nouveau sous tension. Ce type de one-shot est appelé un non redéclenchable un coup.

Les multivibrateurs à un coup de la variété redéclenchable et non redéclenchable trouvent une large application dans l'industrie pour l'activation de la sirène et le séquençage de la machine, où un signal d'entrée intermittent produit un signal de sortie d'une durée définie.

AVIS :

• Un monostable le multivibrateur n'a qu'un seul état de sortie stable. L'autre état de sortie ne peut être maintenu que temporairement.
• Multivibrateurs monostables, parfois appelés one-shots , existe en deux variétés de base :redéclenchable et non redéclenchable .
• Les circuits à un coup avec des paramètres de temps très courts peuvent être utilisés pour anti-rebond les signaux « encrassés » créés par les contacts des interrupteurs mécaniques.

FICHES DE TRAVAIL CONNEXES :

• Circuit de minuterie - Feuille de travail du multivibrateur monostable