Monostabiler Multivibrator (MonoFlop)

Hobby-Elektronik: Monostabiler Multivibrator (MonoFlop)

Wofür ist die Schaltung gut ?
Ein kurzer negativer oder positiver (je nach Aufbau der Schaltung) Spannungsimpuls oder ein kurzer Tastendruck, der den Eingang kurzzeitig an GND bzw. +Ub legt, bewirkt am Ausgang der Schaltung einen positiven Rechteckimpuls vorgegebener Dauer.
Die Schaltung läßt sich z.B. als Impulsbreitenerzeuger verwenden, der aus einer Folge von unterschiedlichen Nadelimpulsen Rechteckimpulse erzeugt. Sie ist brauchbar, z.B. um durch einen kurzen Tastendruck ein Relais für bestimmte Zeit einzuschalten. Ferner läßt sie sich verwenden, um eine um die Dauer des Rechteckimpules verzögerte Aktion auszulösen.
(Hinweis: siehe auch die mit NE555 aufgebaute MonoFlop-Schaltung, Bild 1 auf der Seite: Der gute alte Timer NE555 ....)

BILD links: Taster zur Erzeugung negativer bzw. positiver Einzelimpulse zu Testzwecken.
BILD 1: Die Schaltung besteht im Prinzip aus einem zweistufigen kapazitiv (über Kondensator C1) gekoppelten Verstärker, dessen Ausgangssignal galvanisch (über Widerstand R4) zurückgekoppelt wird.
Funktionsbeschreibung. Im Ruhezustand ist der Transistor T2 leitend, da er Basisstrom über R1 erhält. T1 ist gesperrt, da dessen Basis nahezu GND-Potential hat. Der Kondensator C1 ist über R2 und die BE(Basis Emitter)-Strecke von T2 aufgeladen. Ein kurzer negativer Spannungssprung am Eingang EIN (also an der Basis von T2) sperrt T2, wobei T1 über R4 Basisspannung erhält und leitend wird. C1 wird nun über R1, die CE(Collector Emitter)-Strecke von T1 umgeladen, bis die Spannung an der Basis von T2 soweit angestiegen ist, daß T2 wieder leitet, demzufolge T1 über R4 gesperrt wird, die Schaltung also in den Ruhezustand zurückkehrt.
Am Ausgang der Schaltung (Collektor von T2) erscheint ein positiver Rechteckimpuls, dessen Dauer proportional zum Produkt R1 x C1 ist und am einfachsten durch Ändern der Größe von C1 geändert werden kann. Am Collektor von T1 kann ein entsprechender negativer Impuls abgegriffen werden.
Der Auslöseimpuls am Eingang der Schaltung muß immer kürzer als der Ausgangsimpuls sein.
Bild 1a: zeigt eine geringfügig ergänzte (und etwas umgezeichnete) Variante. Hier ist jedoch dargestellt, wie die Schaltung durch einen positiven Impuls am Eingang EIN, also an der Basis des gesperrten Transistors T1, zum Kippen bringt.

BILD 2: Die Schaltung besteht wiederum aus einem zweistufigen, hier jedoch im Unterschied zur Schaltung von Bild 1 galvanisch (über R1) gekoppelten Verstärker, dessen Signal hier kapazitiv (über C1) auf den Eingang zurückgekoppelt wird.
Funktionsbeschreibung. Im Ruhezustand ist T1 leitend und T2 gesperrt. Das Kippen der Schaltung wird hier durch einen negativen Impuls am Eingang ausgelöst. Am Ausgang AUS entsteht wiederum ein positiver Rechteckimpuls.
BILD 2a zeigt eine Variante der Schaltung von Bild 2. Der Kippvorgang wird hier durch einen Tastendruck mit Taster Ta ausgelöst. Hier wurde durch den großen Wert von C1 eine so große Zeitkonstante gewählt, daß der Kippvorgang gut durch entsprechendes Aufleuchten der LEDs beobachtet werden kann.

BILD 3: MonoFlop-Schaltung mit Komplementär-Transistoren. Im Ruhezustand sind beide Transistoren leitend. Der Kippvorgang wird durch einen negativen Impuls am Eingang EIN ausgelöst, der für die durch C1 vorgegebene Dauer beide Transistoren sperrt. Am hier gezeigten Ausgang AUS erscheint ein negativer Rechteckimpuls, am Kollektor von T1 könnte ein positiver Rechteckimpuls abgegriffen werden.

(30.3.05, üa 9.12.05)