Ждущий мультивибратор

 

Использование: в прецизионных измерительных преобразователях сопротивление-длительность , частота-напряжение (ток), таймерах. Сущность изобретения: ждущий мультивибратор содержит источники 1 и 2 тока с общим опорным элементом 3, времязадающий конденсатор 6, ключ 7 разряда конденсатора 6, первый опорный резистор 9, резистивный делитель 14 напряжения, триггер 15. Введение дополнительных ключей 4 и 5. второго опорного ре

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ся> Н 03 К 3/284

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4826719/21 (22) 17.05,90 (46) 07.06.92. Бюл, М 21 (71) Научно-производственное объединение космических исследований (72) А.М, Измайлов, Ф.М, Аллахвердов, Н,А. Насибов и А.А, Камилов (53) 621.373(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N. 454671, кл, Н 03 К 3/284, 1972, Авторское свидетельство СССР

N 974555, кл. Н 03 К 3/284, 1981.

5U 1739484 А1 (54) ЖДУЩИЙ МУЛЬТИВИБРАТОР (57) Использование: в прецизионных измерительных преобразователях сопротивление-длительность, частота-напряжение (ток), таймерах. Сущность изобретения: ждущий мультивибратор содержит источники 1 и 2 тока с общим опорным элементом 3, времязадающий конденсатор 6, ключ 7 разряда конденсатора 6, первый опорный резистор 9, резистивный делитель 14 напряжения, триггер 15, Введение дополнительных ключей 4 и 5. второго опорного ре1739484 зистора 8, дифференциального усилителя

10, суммарного усилителя 11, компаратора

12, повторителя 13 напряжения обеспечивает коррекцию опорного напряжения при изИзобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в прецизионных измерительных преобразователях сопротивление-длительность, частота-напряжение (ток), таймерах и т,д.

Известен ждущий мультивибратор, содержащий два транзистора, времязадающий конденсатор и резистор.

Недостатками такого мультивибратора являются низкая стабильность длительности формируемого импульса и з ачигельное время восстановления.

Известен также ждущий мультивибратор, содержащий триггер на транзисторах разного типа проводимости, времязадающий конденсатор, источник тока заряда времязадающего конденсатора, сравнивающее устройство (компаратор) и развязывающий диод в цепи разряда времязадающего конденсатора.

К недостатку этого 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 индивидуальных корректирующих регулировок. Это выполняется при температурных испытаниях каждого экземпляра мультивибратора. Следует также отметить, что даже после индивидуальной настройки каждого мультивибратора не удается обеспечить долговременную стабильность длительности вследствие ухода параметров элементов схемы.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является ждущий мультивибратор, содержащий триггер на транзисторах разного типа проводимости, времязадающий конденсатор, ключ разряда времязадающего конденсатора, пороговый элемент (компаратор), опорный резистор и два идентичных источника тока с общим опорным элементом.

Повышение стабильности длительности формируемого импульса в мул ьтивибраторе достигнуто применением двух идентичных источников тока, один из которых используется для заряда времязадающего конденсатора, а другой — для создания опорного напряжения (падение напряжения на опорменении тока заряда времязадающего конденсатора, чем достигается повышение стабильности формируемой длительности импульса. 1 ил. ном резисторе). Значения токов источников выбираются равными.

Однако в таком мультивибраторе в процессе заряда конденсатора постоянным ос5 тается значение тока, протекающего через опорный резистор. Значение же тока заряда изменяется (уменьшается), так как понижается коэффициент усиления выходного транзистора источника вследствие уменьше10 ния напряжения на его переходе эмиттерколлектор. Такое изменение тока приводит к отклонению длительности формируемого импульса от расчетного значения и не позволяет использовать схему такого мультивибратора

15 в качестве линейного измерительного преобразователя (сопротивление-длительность, емкость-длительность и т,д,).

Цель изобретения — повышение стабильности длительности формируемого им20 пульса.

Поставленная цель достигается тем, что в ждущем мультивибраторе. содержащем триггер, первые вход и выход которого являются соответственно входом и выходом ус25 тройства, первый и второй источник тока с общим опорным элементом, времязадающий конденсатор. ключ разряда конденсатора, вход которого подключен к второму выходу триггера, а выход — параллельно об30 кладкам конденсатора, опорный резистор, подключенный первым выводом к выходу второго источника тока, а вторым — к общей шине питания, компаратор, выход которого подключен к второму входу триггера, допол35 нительно введены первый и второй ключи, управляющие входы которых соответственно соединены с первым и вторым выходами триггера, а первые коммутирующие выводы соединены с выходом первого источника то40 ка, а вторые соединены соответственно с первой и второй обкладками конденсатора, дополнительный опорный резистор первым выводом соединенный с второй обкладкой конденсатора, а вторым — с общей шиной

45 питания, дифференциальный усилитель— первый вход которого соединен с первым выводом опорного резистора, а второй входс первым выводом дополнительного опорного резистора, суммирующий усилитель, 50 первый вход которого подключен к выходу дифференциального усилителя, второй — к первому выводу опорного резистора, а вы1739484 ход — к первому входу компаратора, повторитель напряжения, вход которого подключен к первой обкладке конденсатора, делитель напряжения, вход которого подключен к выходу повторителя, а выход — к второму входу компаратора.

На чертеже приведена схема ждущего мультивибратора.

Ждущий мультивибратор содержит первый источник 1 тока, второй источник 2 тока, опорный элемент 3, являющийся общим для укаэанных источников тока, первый 4 и второй 5 ключи, времязадающий конденсатор

6, ключ 7 разряда конденсатора 6, дополнительный опорный резистор 8, опорный резистор 9, дифференциальный усилитель 10, суммирующий усилитель 11, компаратор 12, повторитель 13 напряжения, резистивный делитель 14 напряжения, триггер 15.

Ждущий мультивибратор работает следующим образом.

B исходном состоянии схемы мультивибратора триггер 15 занимает такое положение, при котором на его первом выходе (выход устройства) действует сигнал низкого логического уровня, а на втором — высокого уровня, Коммутирующие выводы (X — Х) ключа 4 находятся в разомкнутом состоянии, а коммутирующие выводы (Х-Х) ключей

5 и 7 замкнуты, так как на управляющих входах ключей 4 и 5 и 7 действуют соответственно сигналы низкого и высокого логических уровней. Времязадающий конденсатор б разряжен через замкнутые выводы 7 и напряжение на его обкладках практически равно нулю, т,е. Ue = О. Ток 11 источника 1 протекает через замкнутый ключ 5 и резистор 8 и создает на последнем падение напряжения 08=11 Re. Ток 12 источника 2 протекает через резистор 9 и создает на нем падение напряжения Ug=12 Rg .

Токи I) и12 и резисторы 8 и 9 приняты 11=12=1 и Re=Rg=R. Следовательно, 0а=09. Дифференциальный усилитель 10 выделяет разность напряжений 0>o=Ue-Ug (в исходном состоянии 01о = О), Суммирующий усилитель 11 суммирует напряжения 01о и Ug, Выходное напряжение О»= Ug усилителя

11 является опорным для компаратора 12 и воздействует на его первый вход, Значение напряжения, воздействующего на второй вход компаратора 12. определяется как

0м-- ----; 07 - О (где К коэффициент деле0в, К ния напряжения на выходе повторителя

13 делителем 14). Значение коэффициента К выбирается из условия обеспечения

Ue

011

При поступлении на вход мультивибратора формируемого импульса триггер 15 изменяет свое состояние на обратное — на первом выходе возникает сигнал высокого логического уровня, а на втором — низкого.

При этом ключи 5 и 7 переходят в разомкнутое, а ключ 4 в замкнутое состояние и конденсатор 6 начинает заряжаться током l> По мере возрастания напряжения на конденса10 торе б значение тока 11 уменьшается, в то же время значение тока 12 остается неизменным (1 =сопзт). Это будет приводить к возникновению разности напряжений

0ю =Ue — Ug на выходе усилителя 10 и, сле1 1

15 довательно, к уменьшению напряжения U» на выходе сумматора 11 (где 010 и Ue

I l напряжения на выходе усилителя 10 и на резисторе 8 при заряде конденсатора 6).

При равенстве напряжений 0» и

20 0 + 0з 06 +0в

К ,т.е, при U» = .на .К выходе компаратора 12 возникает импульс, который устанавливает триггер 15 s первоначальное положение (исходное состояние схемы).

Будем считать, что к моменту т прекращения процесса заряда конденсатора 6 величина тока 0> уменьшилась íà Л1 .

Значение суммарного напряжения 0С на последовательно включенных конденсато(1i — Л II) . r ре б и резисторе 8 будет Uc—

Сг

+ (I г Л l I) Re. Напряжение на выходе

35 су атора равío U = (2 - Л II)

I

При равенстве 0и и с учетом lq=. Ь =-1

Uc I

К и Вя= Rg = R имеем т= Сл R (К-1).

Таким образом, благодаря коррекции

40 опорного напряжения при изменении тока заряда времязадающего конденсатора в данном устройстве достигается высокая стабильность длительности формируемого импульса. Это дает возможность использо45 вать мультивибратор в качестве широтноимпульсного преобразователя с высокой степенью линейности выходнои характеристики.

Формула изобретения

Ждущий мультивибратор, содержащий триггер, первый вход и выход которого соответственно являются входом и выходом устройства, первый и второй источники тока с общим опорным элементом, времязадающий конденсатор, первый ключ разряда конденсатора, управляющий вход которого подключен к второму выходу триггера, а выходы подключены параллельно обкладкам времязадающего конденсатора. опорный

1739484

25

35

50

Составитель А,Измайлов

Редактор Н.Лазаренко Техред M.Моргентал Корректор Q,ципле

Заказ 2009 Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент". r. Ужгород, ул.Гагарина. 101 резистор, первый вывод которого подключен к выходу второго источника тока, а второй — к общей шине питания, компаратор, выход которого подключен к второму входу триггера, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности формируемой длительности импульса, в него дополнительно введены второй и третий ключи, управляющие входы которых соответственно соединены с первым и вторым выходами триггера, а их первые коммутирующие выводы соединены с выходом первого источника тока, а вторые выводы соответственно соединены с первой и второй обкладками времязадающего конденсатора, второй опорный резистор первым выводом соединен с второй обкладкой конденсатора, а вторым — с общей шиной питания, дифференциальный усилитель, первый и второй входы которого соответственно соединены

5 с первыми выводами первого и второго опорных резисторов, суммирующий усилитель, первый и второй входы которого соответственно соединены с выходом дифференциального усилителя и его BTopblM

10 входом, а выход — с первым входом компаратора, повторитель напряжения, вход которого соединен с первой обкладкой конденсатора и делителя напряжения, вход которого соединен с выходом повторителя

15 напряжения, а выход — с вторым входом ком паратора.