Многофазный мультивибратор климова

 

Изобретение относится к импульсной технике. Цель изобретения - улучшение прямоугольности формируемых импульсов - достигается введением в многофазный мультивибратор N звеньев, каждое из которых содержит два биполярных транзистора, проводимость которых противоположна проводимости транзисторных ключей, полевой транзистор с индуцированным каналом, четыре резистора и конденсатор. Многофазный мультивибратор содержит также N соединенных в кольцо транзисторных ключей и выполненный на биполярных транзисторах одинаковой проводимости одновибратор. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1598124 (51) 5 Н 03 К 3/281, 3/29

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

3М

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

r1Q ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (61) 569010 (21) 4631130/24-21 (22) 21.11,88 (46) 07.10.90. Бюл. № 37 (72) В.Я. Климов (53) 621.373.52(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 569010, кл. Н 03 К 3/281, 1975. (54) МНОГОФА311ЫЙ МУЛЬТИВИБРАТОР, КЛИМОВА (57) Изобретение относится к импульсной технике. Цель изобретения — улучшение прямоугольности формируемых

Изобретение относится к импульсной технике, может быть использовано в качестве распределителя и генератора импульсов и является усовершенствованием изобретения по основному авт.св. № 569010.

Цель изобретения — улучшение прямоугольности формируемых импульсов.

Указанная цель достигается за счет сокращения длительности фронтов и срезов этих импульсов путем автоматического сокращения постоянной времени цепи разряда соответствующего времязадающего конденсатора в момент открывания транзисторного ключа, к базе которого подключен данный времязадающий конденсатор.

На чертеже приведена принципиальная схема многофазного мультивибратора.

Многофазный мультивибратор содержит Ы соединенных в кольцо транзисторных ключей 1-1,...,1-N выполненных на биполярных транзисторах одина2 импульсов — достигается введением в многофазный мультивибратор М звеньев, каждое иэ которых содержит два биполярных транзистора, проводимость которых противоположна проводимости транзисторных ключей, полевой транзистор с индуцированным каналом,четыре резистора и конденсатор. Многофазный мультивибратор содержит также

К соединенных в кольцо транзисторных ключей и выполненный на биполярных транзисторах одинаковой проводимости одновибратор. 1 ил. ковой проводимости,одновибратор ? и

N звеньев 3-1,...,3-,N, общую шину 4 и шину 5 источника питания, причем каждый биполярный транзистор 1-и-1 соединен эмиттером с шиной 4, базой через конденсатор 1-и-2 — с входом (1-D) ãî транзистора и через резис тор 1-и-3 с гпиной 5, коллектором через резистор 1-п-4 с шиной 5 и через резистор 1-п-5 с входам одновибратора 2, а также через диод 1-и-6 с выходом одновибратора 2, содержащего два биполярных транзистора 2.-1,2-2, проводимость которых соответствует проводимости транзисторов 1-п-1,...,1-N-1, пять резисторов 2-3.. .,2-7, конденсатор

2-8 и туннельный диод 2-9, причем вход одновибратора 2 соединен через туннельный диод 2-9 с шиной 4 и через резистор 2-3 с базой транзистора 2-1, коллектор которого, являющийся выходом одновибратора 2, соединен через резистор 2-4 с шиной 5. а также через реi 590124 эистор 2-5 с базой транзистора 2-2, коллектор которого соединен с первой обкладкой конденсатора 2-8 и через резистор 2-6 с шиной 5, при этом вторая обкладка конденсатора 2-8 соединена через резистор 2-7 с входом одновибратора 2, а эмиттеры транзисторов

2-1 и 2-2 объединены и соединены с общей шиной, причем выход каждого (3-n)-ro из N звеньев соединен с базой соответствующего транзисторного ключа, а вход каждого (3-п)-го из N звеньев — с коллектором соответствующего транзисторного ключа, при этом каждое (3-п)-е вспомогательное звено включает два биполярных транзистора

3-п-1 и З-п-2, проводимость которых обратна проводимости транзистора

1-п-1, полевой транзистор 3-п-3 — с индуцированным каналом, четыре резистора 3-и-4 — 3-п-7 и конденстор 3-п-8 первая обкладка которого соединена с эмиттером транзисторй 3-и-1 и шиной 5, а вторая обкладка через резистор 25

3-п-4 — с истоком транзистора 3-п-3 и через резистор 3-п-5 с базой транзистора З-п-1, коллектор которого соединен с эмиттером транзистора З-п-2, соединенного коллектором через реэис- 3О тор 3-и-6 с выходом звена З-п, а базой через резистор 3-п-7 — с затвором

1 транзистора 3-и-3 являющимся входом звена З-п, причем исток транзистора

3-п-3 соединен с шиной 4.

Многофазный мультивибратор работает следующим образом.

В исходном состоянии при отсутствии запускающего импульса трензисторы 40

1-1-1,...,1-N-1 открыты и насыщены,, конденсаторы 1-1-2,...,1-N-2,2-8 и

3-1-7,...,3-N-7 разряжены, напряжение на туннельном диоде 2-9 отсутствует; транзисторы 2-1, 3-1-1,...,3-N-1, 45

3-1-2,...,3-N-2,3-1-3,...,3-N-3и диоды

1-1-6,...,1-И-6 закрыты, транзистор

2-2 открыт.

С приходом отрицательного запускающего импульса на базу транзистора 1

1-1-1 он закрывается, конденсатор

1-2-2 следующего основного звена 1-2 заряжается. При закрытом транзисторе

1-1-1 и полностью заряженном конденсаторе 1-2-2 напряжение на выходе звена 1-1 равно напряжению шины 5 и

I ток 1д через туннельный диод 2-9, выбираемый из условия I>4),6-0, ф„ где I „- ток переключения туннельного диода, недостаточен для его переключения, поэтому транзистор 2-1 закрыт.

По окончании запускающего импульса транзистор 1-1-1 открывается, конденсатор 1-2-2 разряжается, закрывая при этом транзистор 1-2-1 основного звена

1-2 на время, определяемое параметрами времязадающей цепи в составе конденсатора 1-2-2 и резистора 1-2-3.

Процесс происходит аналогично описанному и вдоль многофазного мультивибратора проходит волна возбуждения, когда в любой промежуток вреМени закрыт только один из N транзисторов

1-1-1,...,1-N-1. Ток, протекающий через туннельный диод 2-9, при этом всегда недостаточен для его переключения и транзистор 2-1 и диоды 1-1-6, ....,1-Б-6 постоянно закрыты, не оказывая влияния на работу многофазного мультивибратора.

При запирании под действием помехи одновременно двух и более из N транзисторов 1-1-1,...,1-N-1 черезтуннельный диод протекает ток I /,21,ф„, что приводит к переключению туннельного диода. После переключения туннельного диода транзистор 2-1 открывается, соединяя через разделительные диоды 1-1-6,...,1-N-6 с общей шиной 4 коллекторы всех N транзисторов

1-1-1,...,1-N-1, а транзистор 2-2 закрывается. При этом прекращается следование волны возбуждения вдоль многофазного мультивибратора, начинается разряд конденсаторов 1-1-2,..., 1-Б-2 и заряд конденсатора 2-8 время" задающей цепи одновибратора. Ток заряда конденсатора 2-8 удерживает транзистор 2-1 в открытом состоянии и туннельный диод 2-9 в переключенном состоянии на время, определяемое параметрами цепи: конденсатор 2-8, резисторы 2-6 и 2-7, и необходимое для полного разряда конденсаторов 1-. 1-2, ...,1-N-2. После заряда конденсатора

2-8 ток через туннельный диод 2-9 прекращается и он возвращается в исходное состояние. При этом транзистор

2-1, диоды 1-1-6,...,1-N-6 закрываются, а транзисторы 1-1-1,...,1-Н-1 и

2-2 открываются, т.е. схема приводится в исходное состояние.

Рассмотрим работу каждого (3-и)-го из N звеньев 3-1,...,3-N. В исходном состоянии многофазного мультивибратора при .отсутствии волны возбуждения напряжение на входе (3-и)-го звена

15987 24

Многофазный мультивибратор по авт. св. N 569010, отличающийся . тем, что, с целью улучшения прямоугольности формируемых импульсов, в него введены N звеньев, выход каждого из которых соединен с базой соот45 ветствующего транзисторного ключа, а вход — с коллектором этого же тран" зисторного ключа, причем каждое из

N звеньев содержит два биполярных транзистора, проводимость которых противоположна проводимости транзисторных ключей,. полевой транзистор с индуцированным каналом, четыре резистора и конденсатор, одна обкладка которого соединена с эмиттером первого

55 биполярного транзистора и шиной источй ника питания, а другая обкладка через первый резистор — со стоком полевого транзистора и через второй резистор с базой первого биполярного транзис-I соответствует низкому потенциалу логического нуля и равно по значению коллекторному напряжению открытого и насыщенного транзистора 1-п-1,При этом транзистор 3-и-3 закрыт, конденсатор

3-и-8 разряжен, в результате чего ток в базовой цепи транзистора 3-и-1 отсутствует и этот транзистор закрыт.

Отсутствие коллекторного тока закрытого транзистора 3-п-.1 приводит к отсутствию эмиттерного тока транзистора 3-п-2 и этот транзистор также закрыт. Следовательно, в исходном состоянии все N вспомогательных звеньев не оказывают влияния на работу N основных звеньев.

При прохождении по многофазному мультивибратору волны возбуждения в момент запирания транзистора 1-п-1 на входе звена 3-и появляется высокий потенциал логической единицы, равный по значению напряжению на шине 5. Это приводит к открыванию транзистора

З-п-3, заряду конденсатора 3-п-8 и появлению базового тока транзистора

3-и-1. В результате этого транзистор

3-п-1 открывается и насыщается,, а на эмиттер транзистора 3-и-2 подается напряжение, равное разности напряжения логической единицы и напряжения между коллектором и эмиттером насыщенного транзистора 3-п-1, в то время как на базу транзистора 3-и-2 подается напряжение логической единицы. Это приводит к запиранию транзистора

3-и-2 и отсутствию тока в коллекторной цепи этого транзистора.

В момент начала открывания транзистора 1=в-1 напряжение на входе вспомогательного звена 3-и уменьшается, в результате чего транзистор

3-и-2 открывается и в его коллекторной цепи начинает течь ток, увеличивающий базовый ток транзистора 1-и-1 и падение напряжения на резисторе

1-п-4, что приводит к возникновению лавинообразного процесса и открыванию и насыщению транзистора 1-и-1. Поскольку время от.начала до окончания лавинообразного процесса меньше времени от момента открывания транзистора

1-и-1 до момента его насыщения в известном многофазном мультивибраторе, у которого отсутствуют N вспомогательных звеньев, то длительность среза импульса, формируемого (1-и)-м основным звеном,в предлагаемом многофазном мультивибраторе сокращается. Это приводит к сокращению времени запирания транзистора 1-(и+1)-1 и, следовательно, к сокращению длительности фройтов

5 формируемых предлагаемым многофазным мультивибр;:тором импульсов. Для обеспечения указанного эффекта соотношение сопротивлений плеч делителя резистор 3-и-4 и резистор З-п-5, а также постоянная времени цепи конденсатор

3-и-8 и резистор 3-и-5 выбирается таким образом, чтобы обеспечить насьпцение транзистора 3-и-1 на время лавинообразного процесса, несмотря на закрывание транзистора 3-и-3 во время этого процесса и в то же время обеспечить разряд конденсатора 3-и-8 и зак.рывание транзистора 3-и- 1 к моменту прихода на (1-и)-е звено следующей волны возбуждения. В результате этого в указанный момент времени вспомогательное звено 3-и находится в исходном состоянии

Таким образом, предлагаемое устройство улучшает прямоугольность формируемых импульсов за счет сокращения длительности фронтов и срезов этих импульсов путем автоматического сок30 ращения постоянной времени цепи разряда соответствующего времязадающего конденсатора в момент открывания транзисторного ключа, K базе которого подключен данный времязадающий кон:35 де формула и з о б р е т е н и я

1598124

Составитель Н. Ферапонтова

Техред Л.Олийнык Корректор M. СамбоРскаЯ

Редактор A. Мотыль

Заказ 3069 Тираж 668 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета,по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðîä, ул. Гагарина 101

t гора, коллектор которого соелипен с змиттером второго бил< лнрп<и о транзистора, коллектор которого через третий резистор соединен с выходом звена, а база через четвертый резистор — с затвором полевого транзистора и с входом звена, исток полевого транзистора соединен с общей шиной.