Máy phát xung sử dụng Op-Amp

Máy phát xung sử dụng Op-Amp

Mạch đa hài đơn ổn (MMV) có một trạng thái ổn định và một trạng thái gần như ổn định. Mạch vẫn ở trạng thái ổn định cho đến khi có một xung kích hoạt bên ngoài gây ra sự chuyển đổi sang trạng thái gần ổn định. Mạch trở lại trạng thái ổn định sau một khoảng thời gian T. Do đó, nó tạo ra một xung đầu ra duy nhất để tương ứng với xung đầu vào.

Mạch đa hài đơn ổn được thiết kế bằng cách sửa đổi mạch đa hài không ổn định bằng cách nối diode D1 qua tụ C để kẹp Vc tại Vd trong quá trình dương.

Trong điều kiện ổn định, mạch này sẽ vẫn ở trạng thái ổn định với đầu ra Vout= + Vout hoặc +Vz và tụ C được kẹp ở điện áp VD (trên điện áp của diode  VD = 0,7 V) . Điện áp VD phải nhỏ hơn Vout và Vin < 0. Mạch có thể được chuyển sang trạng thái khác bằng cách áp một xung âm có biên độ lớn hơn Vout - VD cho đầu vào không đảo (+).

Khi kích một xung kích hoạt với biên độ lớn hơn  Vout - VD, Vin đi theo chiều dương gây ra sự chuyển đổi trong trạng thái của mạch để tạo nên -Vout . Hiện tại, tụ điện C tích điện theo cấp số nhân với hằng số thời gian = Rf*C về phía Vout (diode D1 bị phân cực ngược). Khi điện áp tụ điện trở nên âm hơn Vout , Vin trở thành âm và do đó, đầu ra dao động trở lại +Vout (đầu ra trạng thái ổn định). Các tụ điện bây giờ sạc về phía + Vout cho đến khi Vc bằng VD và tụ điện C được kẹp ở VD . Xung kích hoạt, dạng sóng điện áp tụ và dạng sóng điện áp đầu ra được thể hiện trong hình tương ứng.

Độ rộng của xung kích hoạt T phải nhỏ hơn nhiều so với thời lượng của xung đầu ra được tạo ra tức là Tp lớn hơn rất nhiều so với T. Để hoạt động đáng tin cậy, mạch không được kích hoạt lại trước T.

Trong trạng thái ổn định gần đúng, điện áp tụ được đưa ra là

Vc = - Vout + (Vout + VD) e^-t/T

t = T, Vc  = -Vout

Vậy - Vout= - Vout+ (Vout + VD)e^-t/T

T = Rf*C*loge(1 + VD / Vout ) / 1- I

Thường là VD << Vout và nếu R2 = R3

T = Rf*C*loge2 = 0,693*Rf*C