Кмоп-мультивибратор

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в радиоэлектронной аппаратуре в качестве экономического генератора коротких импульсов с высокой нагрузочной способностью. Целью изобретения является повьппение экономичности и нагрузочной способности устройства . Для достижения зтой цели в устройство, содержащее инверторы 1 и 2, резисторы 3 и 4, конденсатор 5 и источник 10 питания, дополнительно введены датчик 6 тока, элемент 2 РШИ-НЕ 7, диод 8 и дополнительный конденсатор 9. Датчик 6 тока содержит резисторы 11 и 12 и транзистор 13 п-р-п-типа проводимости. Нагрузочная способность предложенного мультивибратора зависит от применяемого транзистора и сквозного тока КПОМ-элементов и может достичь сотен миллиампер, что во много раз выше , чем у прототипа. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. S (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (И> (51) 4 Н 03 K 3/281

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3931823/24-21 (22) 12.07.85 (46) 29.02.88. Бюл. Ф 8 (72) А.С. Балобанов, В.В. Кравцов и В.Н). Бочкарев (53) 621.374(088.8) (56) Патент США В 3863179, кл. 331-108, 1975.

Ланцов А.Л. и др. Цифровые устройства.на комплементарных ИДП интегральных микросхемах. М.: Радио и связь, 1983, с. 251, рис. 9.8. (54) КМОП-ИУЛЬТИВИБРАТОР (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в радиоэлектронной аппаратуре в качестве экономического генератора коротких импульсов с высокой нагрузочной способностью. Целью изобретения является повышение экономичности и нагрузочной способности устройства. Для достижения этой цели в устройство, содержащее инверторы 1 и 2, резисторы 3 и 4, конденсатор 5 и источник 10 питания, дополнительно введены датчик 6 тока, элемент 2

ИЛИ-НЕ 7, диод 8.и дополнительный конденсатор 9. Датчик 6 тока содержит резисторы 11 и 12 и транзистор

13 и-р-и-типа проводимости, Нагрузочная способность предложенного мультивибратора зависит от применяемого транзистора и сквозного тока

КПОИ-элементов и может достичь сотен миллиампер, что во много раз выше, чем у прототипа. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1378018

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в радиоэлектронной аппаратуре в качестве экономического генератора коротких импульсов с высокой нагрузочной способностью.

Целью изобретения является повышение экономичности и нагрузочной способности.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема КИОП-мультивибратора; на фиг, 2 — временные диаграммы его работы.

КИОП-мультивибратор содержит первый 1, второй 2 инверторы, первый

3, второй 4 резисторы, конденсатор.

5, датчик 6 тока, элемент 2 ИЛИ-НЕ 7, диод 8, дополнительный конденсатор

9, источник 10 питания. Датчик тока 6 содержит третий 11, четвертый

12 резисторы и-р-и транзистор 13.

КИОП-мультивибратор работает следующим образом. (В первом квазиустойчивом, относительно продолжительном состоянии транзистор 13 закрыт, на выходе первого инвертора 1 присутствует напряжение "О", на выходе второго инвертора 2 — "1". Конденсатор 5 заряжается через открытый р-канальный транзистор второго инвертора 2, резистор

4 и открытый ri-канальный транзистор первого инвертора 1. Напряжение на резисторе 4 (фиг. 2А), создаваемое током заряда конденсатора 5, экспоненциально уменьшается. По мере приближения этого напряжения к нанряжению переключения первого инвертора

1 у последнего постепенно возрастает сквозной ток и в момент времени, определяемый сопротивлением третьего резистора 11, который может быть регулируемым, начинает открываться и-р-и-транзистор 13. Уменьшение напряжения на его коллекторе (фиг.2В), передаваясь через дополнительный конденсатор 9, вызывает уменьшение напряжения на входе первого инвертора 1 и приближение его к порогу переключения, что, в свою очередь, увеличивает сквозной ток и приводит к еще большему открыванию транзистора 13. Из-за действия такой положительной связи в точке А (фиг.1) возникает скачок напряжения, в результате которого напряжение на входе первого инвертора 1 достигает напряжения переключения и тем самым ини5

50 циирует ся ре ген ер атив ный проце с с, поддерживаемый положительной. обратной связью через конденсатор 5, а также положительной обратной связью через дополнительный конденсатор 9.

За счет действия обеих цепей обратной связи значительно сокращается время существования сквозного тока через первый инвертор 1, что существ венно уменьшает общее энергопотребление мультивибратора.

По завершении регенеративного процесса схема переходит во второе квазиустойчивое, относительно кратковременное состояние. При этом на входах элемента 2 ИЛИ-НЕ ? присутствуют напряжения, характерные для уровня "0" (фиг. 28, 2С), а на его выходе появляется уровень, превышающий "1" (фиг. 2Д). Начинается перезаряд конденсатора 5 по цепи: положительнй полюс источника 10 питания, р-канальный транзистор элемента 2 ИЛИ-НЕ 7, диод 8, конденсатор

5, и-канальный транзистор второго инвертора 2, вход датчика 6 тока, отрицательный полюс источника 10 питания. Ток перезаряда удерживает. транзистор 13 в состоянии насыщения.

По мере заряда конденсатора 5 напряжение на входе первого инвертора 1 приближается к напряжению переключения и его сквозной ток поступает на вход датчика 6 тока. По достижении напряжения на входе первого инвертора 1 уровня переключения развивается регенеративный процесс, в результате которого схема переходит вновь в первое квазиустойчивое состояние. Длительность пребывания KMOII-мультивибратора во втором квазиустойчнвом состоянии относительно мала и в основном определяется временем перезаряда конденсатора 5 через сопротивления открытых р- и и-канальных транзисторов КМОП-элементов 2,7.

Резистор 3 предназначен для ограничения тока через защитные диоды первого инвертора 1.

Схема (фиг,1) генерирует короткие отрицательные импульсы, для получения положительных импульсов необходимо включить вход датчика тока в цепь положительного полюса источника 10 питания, изменив структуру транзистора 13 на р-п-р, а элемент

7 заменить на 2 И-НЕ.

1378018

Нагрузочная способность KMOII-мультивибратора зависит от применяемого транзистора и сквозного тока КИОПэлементов и может достигать сотен миллиампер, т.е. во много раз больше, чем у прототипа.

Формула изобретения

1. КМОП-мультивибратор, содержащий первый и второй инверторы, первый и второй резисторы, конденсатор, выходную шину, источник питания, причем положительный полюс источника 15 питания соединен с плюсовыми контактами питания первого и второго инверторов, выход первого инвертора соединен с входом второго инвертора и с первым выводом второго резистора, 20 выход второго инвертора соединен через конденсатор с вторым выводом второго резистора и с первым выво- дом первого резистора, второй вывод когорого соединен с входом первого 25 инвертора, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности и нагрузочной способности, в него введены датчик тока, элемент

2 ИЛИ-НЕ, диод и дополнительный кон- 30 денсатор, причем вход датчика тока соединен с минусовыми контактами источника питания первого и второго инверторов и элемента 2 ИЛИ-НЕ, а выход — с первым входом элемента

2 ИЛИ-НЕ и через дополнительный конденсатор — с вторым выводом второго резистора, выход элемента 2 HJIH-HE соединен с анодом диода, катод которого соединен с вторым выводом второго резистора, второй вход элемента 2 ИЛИ-НЕ соединен с выходом вто- рого инвертора, выходная шина соединена с выходом датчика тока; плюсовой контакт питания элемента 2 ИЛИ-НЕ соединен с положительным полюсом источника питания и с плюсовым контактом питания датчика тока, минусовой контакт питания которого соединен с отрицательным полюсом источника питания.

2. КМОП-мультивибратор по и. 1, отличающийся тем, что датчик тока содержит и -р-и-транзистор, третий и четвертый резисторы, причем база и-р-и-транзистора и первый вывод третьего резистора соединены с входом датчика тока, коллектор п-р-и-транзистора и первый вывод четвертого резистора соединены с выходом датчика тока, эмиттер п-р-итранзистора и второй вывод третьего резистора соединены с минусовым контактом датчика тока, второй вывод четвертого резистора соединен с плюсовым контактом датчика тока.,1378018

И ил

О и

Оиру

0 и

0ип

Составитель В. Пятецкий

Редактор М. Циткина Техред Л.Олейник Корректор Н.Король

Заказ 889/54 Тираж 928 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r, Ужгород, ул. Проектная,4