`
Overte funkciu zapojenia, nakresleného na obr. 5-1.

Obr. 5-1.

Obvod je zostavený z troch invertorov zapojených za sebou. Z výstupu druhého invertora (invQ) je zapojená kladná spätná väzba cez kondenzátor C na vstup prvého invertora (A), kam je pripojený tiež odpor R z výstupu tretieho invertora (Q). Činnosť tohto obvodu si objasníme pomocou časových priebehov signálov Q, invQ, A na obrázku 5-2.
 

Obr. 5-2.  S hodnotami súčiastok uvedenými na obrázku 5-1 bude perióda kmitavého priebehu asi 0,6s.

Predpokladajme, že v bode A (na obr.5-1) je logická nula (úroveň L). Tým je určená aj logická nula (úroveň L) na výstupe invQ a jednička (úroveň H) na výstupe Q. Z výstupu Q sa bude cez odpor R nabijať kondenzátor C a napätie v bode A bude narastať. Až dosiahne toto napätie rozlišovacej úrovne asi 1,5V, spôsobí kladná spätná väzba rýchle preklopenie obvodu [Q=0 (úroveň L) invQ=1 (úroveň H)]. Skoková zmena napätia sa z výstupu Q prenesie cez kondenzátor C do bodu A. Pretože na výstupe je teraz logická nula (úroveň L) začne sa kondenzátor C vybíjať a napätie v bode A sa bude znižovať. Po dosiahnutí rozlišovacej úrovne nastane opäť lavínovité preklopenie obvodu atď. Na výstupoch Q a invQ sa teda periodicky striedajú logické nuly (úroveň L) a jedničky (úroveň H).

Tento obvod sa nazýva astabilný preklápací obvod alebo astabilný multivibrátor. Frekvencia výstupného signálu je určená veľkosťou časovej konštanty RC. Pre správnu funkciu obvodu by odpor R mal mať hodnotu v rozsahu 470 W – 1,5 kW.

Astabilný multivibrátor môže byť použitý ako generátor ovládacich (hodinových impulzov).
 
 
 

Pokus 2

- ovládaný astabilný preklápací obvod

`
Overte funkciu obvodu, nakresleného na obr. 5-3.

Obr. 5-3

Toto zapojenie sa líši od predchádzajúceho tým, že druhý invertor z obrázku 5-1 je nahradený logickým obbvodom NAND. Jeho druhý vstup je vyvedený ako uvoľňovací vstup E (enable).

Ak je na vstupu E signál logickej jedničky (úroveň H), pracuje obvod rovnako ako zapojenie podľa obrázku 5-1.

Ak je E=0 (úroveň L), je obvod zablokovaný a kmitanie sa zastaví.
 

Kontrolná otázka:

Aký logický signál je na výstupe Q zablokovaného astabilného multivibrátora?
 
 
 

Pokus 3

- astabilný preklápací obvod s invertormi

`
Overte funkciu iného zapojenia astabilného obvodu, nakresleného na obr. 5-4. Nakreslite priebehy signálov na výstupoch Q a invQ.

Obr. 5-4.

 

Pokus 4

- monostabilný preklápací obvod

`
Overte funkciu preklápacieho obvodu s jednou stabilnou polohou, nakresleného na obr. 5-5. Nakreslite priebehy signálov na výstupoch Q a invQ.

Zapojenie na obr. 5-5 má jednu stabilnú polohu a nazýva sa monovibrátorom  alebo tiež univibrátorom, pretože sa používa na generovanie jednotlivých impulzov.
 

(a)
Obr. 5-5.	(b)

Výstup obvodu invQ je cez rezistor R₁ spojený so vstupom C (vstup pre nastavenie výstupu Q na úroveň L - nulovanie) a preto obvod má len jednu stabilnú polohu invQ=H a Q=L. Ak sa invQ sa nastaví na úroveň L začne sa napätie na kondenzátore u_c zmenšovať až dosiahne hornú hranicu intervalu, ktorý zodpovedá nízkej úrovni L. V tomto okamihu sa preklopí obvod a znova sa nastaví invQ na úroveň H a výstup Q na úroveň L. Teda stav obvodu s úrovňami invQ=L a Q=H je nastabilný a udržuje sa len počas intervalu, ktorý určuje časová konštatnta R₁C₁.

Oba vstupy J a K sú na úrovni H a po príchode hodinového impulzu na vstupe T sa obvod preklopí do nestabilnej polohy Q=H a invQ=L. Od tohto okamihu sa dióda uzatvorí a kondenátor sa vybíja počas intervalu ~0,7R₁C₁. Po preklopení obvodu sa kondenzátor rýchlo nabije cez malý odpor diódy.