Одновибратор — электронная схема, генерирующая под действием входного импульсного сигнала одиночный импульс напряжения заданной длительности. Одновибратор представляет собой схему, которая может находиться в одном из двух состояний. Одно из состояний является устойчивым, а во второе, метастабильное, состояние схема может перейти только под действием внешнего сигнала. Возврат в устойчивое состояние происходит автоматически. Время пребывания в метастабильном состоянии, определяющее длительность генерируемого импульса, зависит только от параметров схемы одновибратора, и изменение характеристик входного импульса в некоторых пределах на него не влияет. Обычно это время определяется временем зарядки или разрядки конденсатора, входящего в схему.
Одновибраторы предназначены для вырабатывания одиночных импульсов с заданной длительностью. При этом длительность запускающего импульса особой роли не играет, лишь бы она была не больше длительности вырабатываемого одновибратором импульса, т.е. tИ ЗАП
Рис. 9 Схема (а) и временные диаграммы (б) одновибраторов.
В исходном состоянии на выходе элемента Э2 имеется уровень «1», а на выходе элемента Э1- «0», так как на обоих его входах имеется «1» (запускающие импульсы представляют отрицательный перепад напряжения). При поступлении на вход запускающего отрицательного перепада напряжения на выходе первого элемента появится уровень «1», т.е. положительный скачок, который через конденсатор С поступит на вход второго элемента. Элемент Э2 инвертирует этот сигнал и уровень «0» по цепи обратной связи подается на второй вход элемента Э1. На выходе элемента Э2 поддерживается уровень «0» до тех пор, пока не зарядится конденсатор С до уровня UC ПОР = U1 — UПОР, а напряжение на резисторе R не достигнет порогового уровня UПОР (рис.10) .
Рис. 10 Области допустимых уровней сигнала на входе микросхем.
Длительность выходного импульса одновибратора может быть определена с помощью выражения
,
где RВЫХ — выходное сопротивление первого элемента. Uпор — пороговое напряжение логического элемента.
Одновибраторы широко применяются для задержки и удлинения импульсов, для ослабления влияния случайных флуктуаций, формирования различных управляющих сигналов и т. п. в системах передачи информации, а также для управления в устройствах автоматики.