பன்னதிர்வி

பன்னதிர்வி (Multivibrator) என்பது அலைப்பிகள் (oscillators), காலப்பிகள் (timers) அல்லது எழுவிழுவிகள் (flip-flops) போன்ற இருநிலை முறைமைகளை செயல்முறைப்படுத்தும் மின்னணுச் சுற்று ஆகும். இவைகள் திரிதடையங்கள், வெற்றிடக்குழல்கள் ஆகியவை மின்தடையங்கள் மற்றும் மின்தேக்கிகளுடன் கட்டப்படுகின்றன.

மூன்று வகைகளான பன்னதிர்வி மின்சுற்றுகள் உள்ளன.

• நிலையிலி (astable) , எந்த நிலையிலிம் நிலைப்பாக அமையாதது, இரண்டு நிலைகளுக்கும் இடையே அலைபாயும். உள்ளீடு தேவையில்லை.
• ஒருநிலையி (monostable), ஒரே ஒரு நிலையில் நிலைத்திருக்கும், மற்றொரு நிலைக்குத் தூண்டப்பட்டாலும் நிலைத்த நிலைக்கே குறிப்பிட்ட கால அளவிற்குப் பின் திரும்பும். இது காலப்பி அல்லது விசைத்துள்ளலகற்றி ஆகியவற்றில் பயனாகின்றன.
• இருநிலையி (bistable), இவை எந்த இரண்டு நிலையிலும் நிலைத்திருக்கலாம். ஒன்றிலிருந்து மற்றொன்றிருக்கு தூண்டப்படலாம். இவை பதிவகங்கள் அல்லது எழுவிழுவிகளின் அடிப்படைக் கூற்றுகள்.

நிலையிலி பன்னதிர்வி மின்சுற்று

Figure 1: Basic BJT astable multivibrator

செயற்பாடு முறை

இம்மின்சுற்றில் ஒரு திரிதடையம் அகல்நிலையிலும் (off state) மற்றொன்று நிகழ்நிலையிலும் (on state) அமையும். துவக்கத்தில் Q1 நிகழ்நிலையிலும் Q2 அகல்நிலையிலும் எண்கோளிடவும். நிலை 1:

• Q1 R1 இன் அடிப்பகுதியை (மற்றும் C1இன் இடப்பகுதியை) நிலத்தில் (0 V) வைக்கும்.
• C1இன் வலப்பகுதி (மற்றும் Q2இன் தளவாய்) R2ஆல் நில மின்னழுத்தத்திற்குக் கீழிந்திருது 0.6 Vஐ நோக்கி மின்னூட்டப்படும்.
• R3 Q1 இன் தளவாயை மேலிழுக்கும், ஆனால் தளவாய்-உமிழ்வாய் இருமுனையம் இம்மின்னழுத்தத்தை 0.6Vக்கு மேல் தாண்டவிடாமல் தடுக்கும்.
• R4 C2இன் வலப்பகுதியை மின்வழங்கல் மின்னழுத்தம் (+V)ஐ நோக்கி மின்னூட்டமாகிறது. R4 R2ஐ விட குறைவாக உள்ளதால், C2 C1ஐ விட வேகமாக மின்னூட்டமாகும்.

Q2இன் தளவாய் 0.6 Vஐ எட்டியதும், Q2 நிகழ்நிலை ஆகும், நேர்ம பின்னூட்டும் (positive feedback) நடைபெறுகிறது.

• Q2 திடீரென C2இன் வலப்பகுதியை கீழே 0Vக்கு அருகில் இழுக்கிறது.
• மின்தேக்க மின்னழுத்தம் திடீரென மாற இயலாததால், C2இன் இடப்பக்கம் தோராயமாக -V அளவு (0Vக்கு தாரளமாக குறைவாக) விழுகிறது.
• தளவாய் மின்னழுத்தம் திடீர் மறைவால், Q1 அகல்நிலையாகுகிறது.
• R1 மற்றும் R2 C1இன் இருபக்கங்களையும் +V அளவிற்கு இழுத்து Q2ஐ நிகழ்நிலையாக்குகின்றன. இந்த செயற்பாடு Q2ன் தளவாய்-உமிழ்வாய் இருமுனையத்தால் நிறுத்தப்பட்டு C1இன் வலப்பகுதியை கணிசமாக உயரவிடாமல் தடுக்கும்.

இச்செய்முறை நிலை 2 என்பதற்கு எடுத்துச் செல்கிறது, இது துவக்க நிலையின் ஆடி பிம்பம் என்பதே. இதில் Q1 அகல்நிலையிலும் Q2 நிகழ்நிலையிலும் அமைகிறது. இங்கு R1 C1ன் இடப்பகுதியை +Vஐ நோக்கி இழுக்கும், R3 மெல்லமாக C2இன் இடப்பகுதியை +0.6Vஐ நோக்கி இழுக்கும். C2இன் இடப்பகுதி 0.6 எட்டியதும் சுழற்சி மறுசெயல்படும்.

பன்னதிர்வியின் அலைவெண்

ஒவ்வொரு பாதி கால அளவு இவ்வாறு வழங்கப்படுகிறது: t = ln(2)RC. மொத்த அலைவுக் காலம்:

T = t₁ + t₂ = ln(2)R₂ C₁ + ln(2)R₃ C₂

ஒருநிலையி பன்னதிர்வி

ஒரு உள்ளீடு தூண்டுத் துடிப்பால தூண்டப்படும் போது, ஒரு ஒருநிலையி நிலையா நிலைக்குக் குறிப்பட்ட கால அளவிற்கு மட்டும் நிலைமாறும். இந்த கால அளவு t = ln(2)R₂C₁ என்பவற்றால் அளிக்கப்படுகிறது. மறுதூண்டப்படும் ஒருநிலையிகளில் மறுசெயல்படும் தூண்டல்கள் நிலையா நிலையிலே வைக்கும். மறுதூண்டப்படா ஒருநிலையிகளில் மறுதூண்டல்கள் எந்தப் பாதிப்பும் ஏற்படுத்தாது.

இருநிலையி பன்னதிர்வி

பரிந்துடை உறுப்பு மதிப்புகள்:

• R1, R2 = 10 kΩ
• R3, R4 = 10 kΩ

இந்தத் தாழ் மின்சுற்றானது நிலையி மின்சுற்றிற்கு சிறிது நிகரானது, வேறுபாடு என்னவென்றால மின்தேக்கிகள் இல்லாததால் மின்னேற்ற மின்னிறக்க நேரங்கள் இல்லை. Q1 நிகழிநிலையாகும் போது, அதன் ஏற்புவாய் 0Vஇல் அமையும். எனவே Q2 அகல்நிலையாகும். மின்சுற்று தூண்டப்படும் போது, Q1 நிகழ்நிலையாகும், அதன் ஏற்புவாய் 0Vஇல் அமையும். Q2 அகல்நிலையாகிவிடும். +Vன் பாதிக்கு மேலான மின்னழுத்தம் R4 வழியாக Q1இன் தளவாய்க்கு செலுத்தப்படுவதால், Q1 நிகழ்நிலையிலே நீடிக்கும். எனவே, இம்மின்சுற்று ஒரு நிலையில் எப்பொழுதும் நிலைத்திருக்கும்.

வெளி இணைப்புகள்

• Java applets simulating the multivibrator circuits.
• Monostable Circuits based on NAND gates see the "NOT gate astable" based on RC circuit