Мультивибратов

 

Изобретение относится к импульсной технике. Цель - повышение надежности в работе мультивибратора (МВ) за счет повышения стабильности частоты выходных импульсов при изменении напряжения питания и температуры, а также расширение его функциональных возможностей за счет расширения диапазона генерируемых частот. Для ее достижения в МВ введены инвертор 6, источник 14 опорного напряжения, ключевые транзисторы 7, 8, транзисторы 9 - 11, шина 15 управления. МВ содержит также RS-триггер 1, времязадающий конденсатор 2 и инверторы 3 - 5. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (191 (И) А1 (51)5 Н 03 К 3 03

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPbfTHAM

ПРИ rHHT СССР

Н ASTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 44401 55/24-21 (22) 06,04.88 (46) 23.03.90. Бюл. 1 - 11 (71) Ленинградское научно-производственное объединение Электронмашп (72) В.П.Волчок (53) 621.374.5 (088.8) (56) Волков С. Генераторы прямоугольных импульсов на МОЛ-элементах. — M.:

Энергоиздат, 1981, с. 156, р. 4.30 °

Авторское свидетельство СССР

Ф 1019592, кл. Н 03 К 3/281, 1982. (54 ) 11УЛЬТИВИБ РАТОР (57) Изобретение относится к импульс2 ной технике. Цель — повышение надежности в работе мультивибратора (МВ) за счет повышения стабильности частоты выходных ипульсов при изменении напряжения питания и темпе ратуры, а также расширение его Аункпиональных воэможностей за счет расширения диапазона генерируемых частот. Для ее достижения в NB введены инвертор 6, источник 14 опорного напряжения, ключевые транзисторы 7, 8, транзисторы

9-11, шина 15 управления. ИВ содержит также RS-тригrep 1, времязадающий конденсатор 2 и инверторы 3-5. 2 з.п, ф-лы, 3 ил.

1552356

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в измерительных и преобразовательных устройствах.

Цель изобретения — повышение надежности работы за счет повышения стабильности частоты выходных импульсов при изменении напряжения питания

И температуры, а также расширение функциональных возможностей за счет

Расширения диапазона генерируемых

Частот ° !

Расширение Функциональных возможностей мультивибратора связано также с расширением диапазона скважностей генерируемых импульсов.

На фиг.l.представлена схема мульФивибратора; на фиг.2 — схема токового зеркала; на фиг.3 — временные диаг раммы работы мультивибратора.

Мультивибратор содержит RS-триггер

1, времязадаюший конденсатор 2, первый 3, второй 4, третий 5, четвертый

6 инверторы, первый 7 и второй 8 клю- 25 чевые транзисторы, первый 9, второй

10 и третий 11 транзисторы токового зеркала, выходные шины 12 и 13, источник 14 опорного напряжения, шину

15 управления, токозадающий резистор 16, Входы S u R триггера 1 подключены соответственно к выходам инверторов

3 и 4, а выходы Q u Q — соответственно к входам инверторов 6 и 5, выходы ко,торых соединены с выходными шинами 12

35 и 13 и соответственно с затворами ключевых транзисторов 8 и 7, Стоки ключевых транзисторов 7 и 8 присоединены к шине источника 14 опорного на- 40 пряжения, а их истоки — соответственно к первой и второй обкладкам конденсатора 2, к входам инверторов 3, 4 и стокам транзисторов 9, 10 токового зеркала. Затворы. транзисторов 9-11 45 соединены между собой и со стоком транзистора 11 и присоединены к шине

15 управления, а их истоки соединены с общей шиной. Токозадающий резистор

16 подключен между шиной источника 14 0 опорного напряжения и шиной 25 управлен ия.

Схема токового зеркала (фиг,2) с двумя шинами управления содержит первый 9, второй 10, третий 1 l, четвертый 17 транзисторы и первую 15 и вто рую 18 шины управления, при этом шина

18 управления соединена со стоком четвертого транзистора 17, его затвором и затвором транзистора 10, а исток транзистора 17 соединен с исто- ком транзистора 11, с истоками транзисторов 9, 10 и с общей шиной. Затво ры т ран з ис то ров 9 и 1 1 соединены соответственно со стоком транзистора

9 и шиной 15 управления.

Мультивибратор работает следующим образом (см. bar. 3) .

В исходном состоянии to времязадающий конденсатор 2 разряжен, на его обкладках присутствуют нулевые потенциалы (фиг.3а) .

В момент t на шины источника питания и на шину источника 1.4 опорного напряжения подается напряжение, а на шину 15 управления — ток управления токового зеркала.

При этом выполняется следующее соотно шен ие:

Uncs Eon Un IInoI °

О) где Е „ — величина опорного напряжения, Uo — величина напряжения питания 1

U — величина порогового напряvo) жения (напряжение срабатывания активных транзисторов инверторов 3 и 4 в интегральном исполнении !1„

" 13

РФ)

Триггер 1 устанавливается в одно из устойчивых состояний, При этом, если на выходе Q присутствует высокий потенциал, а следовательно, на шине

12 —,"0", а на шине 13 - . "I", то на затвор транзистора 7 поступает напряжение, открывающее его, тогда потен— пиал на одной обкладке конденсатора 2 равен Ео„. Так как конденсатор был разряжен, то и на другой его обкладке устанавливается такой же потенциал.

При выборе соответствующих соотношений размеров транзисторов 7-1 0 ток разряда, протекающий через транзистор, лишь незначительно уменьшает потенциал обкладки конденсатора 2, В интервале t, — t< потенциал на входе .инвертора 3 линейно падает от величины Ео до Uno так как ток разряда транзистора f постоянньг.": (генератор тока) (фиг.2а).

В момент t< закрывается инвертор

3, высокий потенциал на входе S RSтриггера l перебрасывает его s другое устойчивое состояние. При этом транзистор 7 закрывается; транзистор 8

5 1 552356 открывается и потенциал на входе инвертора 3 становится равным Е, а на входе инвертора 4 (фиг.26) равным

2С 2 (Е о — U nogg R o

Š— 1„ор

4R C (6) Eo + о U î 2Ео П»

В интервале сz ty процесс переэаряда конденсатора 2 происходит через генератор тока на транзисторе 10, В момент с инвертор 4 закрывается, RS-триггер 1 перебрасывается в другое состояние. Далее процесс повторяется. При этом размах автоколебаний пилообразной формы на входах инверторов 3 и 4 достигает величины (фиг.2а, 26) 2Š— Бяор \Лпо 2 (E î U» . (3)

При равенстве размеров транзисторов 9-11 токового зеркала и их пороговых напряжений мультивибратор генерирует импульсы симметричной формы на выходах 12 и 13 (фиг.2в, r) при этом

25 (4) Т =- 2С вЂ” — -Л- — -Е٠— —, 2(Е - Uo ) д У где Т вЂ” период генерируемых импульсов;

С вЂ” емкость конденсатора 2;

2(Е

) — размах пилообразного напряпор жения на обкладках конденсатора 2; — ток управления токового

35 зеркала.

Следовательно, частота выходных жпульсов не зависит от напряжения питания и обеспечивается постоянная скважность колебаний, равная 2.

Из формулы (2) также следует, что частота автоколебаний мультивибратора прямо пропорциональна I и мо0 жет быть изменена в широких пределах, что обеспечивает расширение Аункпио- 4

45 нальных возможностей мультивибратора.

Т Я h4 мор (5)

55 где R — сопротивление резистора 16. !

В этом случае формула (2} принимает вид

При включении токозадающего резистора 16 между шиной 15 управления и шиной 14 источника опорного напряжения величина тока управления в 50 первом приближении определяется выражениемм

Следовательно, частота автоколебаний в первом приближении не зависит от технологических раэбросов парамет . ров транзисторов, от изменения температуры и от величины опорного напряжения, Таким образом, технико-экономический эффект заключается в повышении стабильности частоты при изменении питающего напряжения и температуры и расширения диапазона генерируемых частот и скважностей выходных импульсов.

Фо рмула изобретения

1. 11ультивибратор, содержащий RSтриггер, времяэадающий конденоатор, включенный между входами первого и второго инверторов, выходы которых соединены соответственно с прямым и инверсным входами RS-триггера, третий инвертор, вход которого соединен с инверсньи выходом RS-триггера, о т л ич ающ ийс я тем, что, с целью повышения надежности работы за счет повышения стабильности частоты выходных импульсов при изменении напряжения питания, а также расширения функциональных воэможностей за счет расширения диапазона генерируемых частот, в него введены четвертый инвертор, вход которого соединен с прямым выходом RS-триггера, источник опорного напряжения, первый и второй ключевые транзисторы, стоки которых соединены с шиной источника опорного напряжения, .затворы — соответственно с выходами третьего и четвертого инверторов и с выходными шинами, а истоки — с первой и второй обкладками конденсатора, схема токового зеркала, содержащая первый, второй и третий транзисторы и шину управления, стоки первого и второго транзисторов соединены соответственно с второй и первой обкладками конденсатора, затворы — с затвором и стоком третьего транзистор-, аа и с шиной управления, а истоки транзисторов соединены с общей шиной.

2. Яультивибратор по п.1, о т лич ающийс я тем, что, с целью повышения стабильности частоты

1552356 е

ФАР

Составитель Н.Ферапонтова

Техред g.äèäûê Корректор О. Пипле

Редактор A.Ìoòûëü

Заказ 339 Тираж 660 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101 выходных жпульсов при изменении тем1 пе ратуры, в него введен токоэ адающий ре.зистор, включенный между шиной управления и шиной источника опорного напряжения.

3. Иультивибратор по п.1, о т лич ающийс я тем, что, с це.лью расширения функциональных возможнастей эа счет расширения диапазона скважностей выходных импульсов, в схему токового зеркала введены четвертый .транзистор и вторая шина управления, которая соединена с затвором и стоком четвертого транзистора

5 и затвором второго транзистора, затворы первого и третьего транзисторов соединены с первой шиной управления током, а исток четвертого транзистора соединен с истоком третьего транзистора.