Ждущий мультивибратор

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в прецизионных измерительных преобразователях "частота-напряжение (ток)", таймерах. Целью изобретения является повышение стабильности длительности формируемого импульса. Цель достигается благодаря сравнению части суммарного падения напряжений, вызываемого током .источника 1 на последовательно включенных времязадающем конденсаторе 2 и опорном резисторе 4, выделяемого повторителем напряжения 7 vi делителем напряжения 8, с падением напряжения на опорном резисторе 4.1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (я)з Н 03 К 3/284

ГОСУДАРСТВЕН.ЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4826720/21 (22) 17.05.90 (46) 23.02.92. Бюл, ЬЬ 7 (71) Научно-производственное объединение космических исследований (72) Я.:М.Измайлов, Ф,M.Яллахверд()в, Л.М.Миргородская и Г.П,Казарова (53) 621.373(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 454671, кл. Н 03 К 3/284, 1981.

Авторское свидетельство СССР

tk 1290494, кл. Н 03 K 3/284, 1985.

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в прецизионных измерительных преобразователях "частота-напряжение (ток)", таймерах и т.д, Известен ждущий мультивибратор, содержащий .два транзистора, времяэадэю щие конденсатор и резистор (см.

ИЯ.Степаненко, Основы теориитрэнэисторов и транзисторных схем. "Энергия"..М., ° 1967 г. 616 с.). йедостэтками такого мультивибраторэ является низкая стабильность длительн()сти импульса и значительное время восстанов- ления, Известен также ждущий мультивибратор. содержащий триггер на транзисторах; разного типа проводимости, времязадав-. щий конденсатор, источник тока заряда времяэадающего конденсатора, сравнива-. ющее устройство (компэратор) и разеязмаающий диод в цепи разряда времязадающвгб (54) ЖДУЩИЙ МУЛЬТИВИБРАТОР (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в прецизионных измерительных преобразователях "частота-напряжение (ток)", таймерах.

Целью изобретения является повышение. стабильности длительности формируемого импульса. Цель достигается благодаря сравнению части суммарного падения напряжения, вызываемого током источника 1 на последовательно включенных времязадающем конденсаторе 2 и опорном резисторе 4, выделяемого повторителем напряжения 7 и делителем напряжения 8, с падением напряжения на опорном резисторе 4. 1 ил. конденсатора (см. а.с. СССР, М 454671, кл. Н 03 К 3/284, 16.08.82 г.)

К недостатку указанного мультивибратора следует отнести низкую температурную стабильность длительности формируемого импульса, значение которой трудно поддается прогнозу и расчету. Для достижения высокой температурной стабильности необходимо введение в схему мультивибратора индивидуальных корректирующих регулировок.. Это выполняется при температурных испытаниях. Следует также отметить, что даже после индивидуальной. настройки каждого мультивибратора не удается обеспечить долговременную стабильность длительности вследствие старения элементов.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является ждущий мультивибратор (а.с. СССР 1290494, кл. Н 03 К 3/284, 1985) содержащий триггер на транзисторах раз1714790

20

55 ного типа проводимости, источник тока, на- груженный на последовательно включен.ные опорный резистор и времязадающий конденсатор, ключ разряда времязада-: ющего конденсатора, подключенный параллельно обкладкам последнего, дифференциальный усилитель входы которого подключены к выводам опорно-о резистора и компаратор, первый вход которого подключен к выводу соединяющему опорный резистор и времязадающий конденсатор, а второй — к выходу дифференциального усилителя.

Указанный ждущий мультивибратор обладает повышенной стабильностью длительности формируемого импульса вследствие использования одного источника тока как для заряда времязадающего конденсатора, так и для создания опорного напряжения, Однако дифференциальный усилитель, выделяющий опорное напряжение (падение напряжения HB опорном резисторе) из суммы напряжений (на опорном резисторе и времязадающем конденсаторе), вносит как погрешность (при выделении опорного на, пряхсения), так и нестабильность при изменении внешних условий (изменение иапрг,ения питания, старении элементов обратной связи усилителя и т.д,) сдерживает дальнейшее повышение долговоеменной стабильности и инвариантности длительности формиру:..мого импульса.

Цель изобретения — дальнейшее повышение ста".;:ильности длительности импульса при изменении внешних условий и старении элементов.

Поставленная цель достигается тем, что в ждущем мультивибраторе, сс,ериащем триггер, первые вход и выход которого являются соответственно входом и выходом устройства, источник тока, времязадающий конденсатор первой обкладкой под-. ключенный к выходу источника тока, опорный резистор первым выводом подключенным к второй обкладке конденсатора, а вторым — к общей шине питания, ключ разряда времязадающего конденсатора, входом подключенным к второму выходу . триггера, а выходом — параллельно обкладкам времязадающего конденсатора, компаратор, выход которого подключен к второму входу триггера, согласно изобретению в него дополнительно введены повторитель напряжения — вход которого соединен с первой обкладкой конденсатора и делитель напряжения — вход которого соединен с выходом повторителя напряжения, а выход с первым входом компаратора, а его второй вход с первым выводом опорного резистора.

Совокупность существенных признаков отличительной части формулы изобретения заявляемого устройства в уровне техники не обнаружена, следовательно, заявляемое усTpoAcTBQ соответствует критерию "существенность отличий".

На чертеже приведена схема предлагаемого ждущего мультивибратора.

Предлагаемый мультивибратор содержит источник тока 1(исполнение см„например, П.Хоровиц, У,Хилл, "Искусство схемотехники", том 1, "Мир", M., 1983 г. рис.

Э, 11, и/с 140 УД17, выходной транзистор

КА 304А), времязадающий конденсатор 2, ключ 3 (м/с 564KT3) разряда конденсатора 2, опорный резистор 4. компаратор 5 (м/с 521 САЗ), триггер 6 (м/с 564 ТМ2) первые вход и выход которого являются входом и выходом устройства, повторитель

7 (м/с 140 УД17) напряжения и резистивный делитель 8.

Предлагаемый ждущий мультивибратор работает следующим образом.

В исходном состоянии триггер 6 закимает такое состояние, при котором на его первой выходе действует сигнал низкого логического уровня, а на втором — высокого. Коммутирующие выводы (Х) ключа 3 находятся в замкнутом состоянии, так как на его управляющем входе (Ч) действует сигнал высокого логического уровня. Ток (1) источника 1 тока замыкается через замкнутые выводы (Х) ключа 3 и резистор 4. Падение напряжения Uz на обкладках конденсатора 2 определяется выражением

Uz=l Йз (где Вз — сопротивление ключа 3 в замкнутом состоянии). Падение напряжения на резисторе 4 определяется выражен лем U4=t R4, Напряжение 04 является опорным для компаратора 5 и воздействует . на его второй вход.

Суммарное падение напряжения

U-„-=0 +04 (на закороченных обкладках конденсатора 2 и резисторе 4) через повторитель 7 напряжения поступает на вход резисторного делителя 8 напряжения. С выхода делителя 8 часть напряжения Uc поступает на первый вход компаратора 5.

Значение напряжения. действующего на первом входе компаратора 5 определяется

Ua= (где К вЂ” коэффициент деления

02+04

К делителя 8. Коэффициент К выбирается из

U2+ U4 условия ц4 >

При поступлении на вход мультивибратора формируемого импульса триггер 6 изменяет свое состояние.— на первом выходе возникает сигнал высокого логического

14790

Составитель А. Измайлов

Техред М.Моргентал Корректор Т. Палий

Редактор А. Зробок

Заказ 703 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитете по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

5 .. 17 ! уровня, а на втором — низкого. При этом ключ 3 переходит в разомкнутое положение и конденсатор 2 начинает заряжаться постоянным током I, обеспечивающим практическое постоянство крутизны напряжения на последнем. Значение напряжения 04 на резисторе 4 остается неизменным благодаря использованию источника тока. -Напряжение Ог на конденсаторе 2 будет изменяться по известному выражению

l 1

Uг-02+ - (где t — время заряда, Сг — емкость конденсатора 2).

При равенстве напряжений 04

U4+ 0г -. на выходе компаратора 5 возникаК ет импульс, который изменит состояние триггера 6. При этом мультивибратор верне гся в исходное состояние.

Длительность t и м п у л ь сcа, сформированного мультивибратором, будет определяться

t gRg .(K-1)-Вз)Сг

Кзк показали исследования предлагаемого мультивибраторз, при применений в качестве ключа разряда. времяэадающего конденсатора элемента на структуре КМОП (микросхемы 564 КТЗ) удалось обеспечить практическую независимость параметра R3 от изменений как температуры окружающей среды, тзк и напряжения питания, Таким образом, в предлагаемой схеме благодаря сравнению части суммарного падения напряжения, вызываемого током источника на последовательно включенных времязадающем конденсаторе и опорном резисторе, выделяемого повторителем на5 пряжения и делителем напряжения, с падением напряжения нз опорном резисторе достигается высокая стабильность длительности формируемого импульса..

10 Формула изобретения

Ждущий мультивибратор, содержащий триггер, первые вход и выход которого являются входом и выходом устройства, источника тока, времяэадающий конденсатор, 15 первой обкладкой подключенной к выходу источника тока, опорный резистор первым выводом подключенным к второй обкладке конденсатора, а вторым — к общей шине питания, ключ разряда конденсатора, вхо20 дом подключенным к второму выходу триггера, а выходом — параллельно обкладкам конденсатора, компаратор, выход котороr0 подключен к второму входу триггера, о ти и ч з ю шийся тем, что, с целью

25 повышения стабильности длительности формируемого импульса, s него дополнительно введены повторитель напряжения, вход которого соединен с первой обкладкой конденсатора и делитель напряжения, вход

30 которого соединен с выходом повторителя напряжения, а выход — с первым входом компараторз, а его второй вхоД соединен с первым выводом опорного резистора.