Мультивибратор

 

Сеюэ Сееетсммк

Сецмалмстмчеснмк

Республмн

О Л И С А Н И Е („,75О7О2

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТВЛЬСТЬУ (6l ) Дополнительное к авт. саид-ву (22)Занвлено 17.04.78 (21) 2604784/18-21 (5() Щ (д.

Э с присоединением замаки МН С3 К 3/281

Ьеумустеееи4 квинтет

CCCP ае аелан неебретекнй н еткрнтнй (23) Приоритет

Опублнкоаано 23.07.80. Бюллетень Ж27 (53) УДК621.373 (088.8) Дата опубликования описаммн 25.07.80 (72) Автор изобретения

Ф. Г. Валеев (7I) Заявитель (54) МУЛЬТИВИБРАТОР

Изобретение. относится к радиотехнике, в частности к импульсной технике, и мюжет быть использовано для формирования биполярных импульсов заданной длительносж и периода, в устройствах модулядии длительности импульсов или периода и в

S устройствах юенерации импульсов инфранизких частот

Известны мультнвибраторы, выполюнные на операционных усилителях, в которых положительная обра"ная связь осуществляется через резистивный делитель, а отрицательная обратная связь осуществляется через интегрируюшую ЯС-аепочку.

Uemü отрицательной обрамкой связи может быть выполнена на резистивном делителе, а цепь положительной обратной связи может быть выполнена в виде дифференпирующей ИС-цепочки. Посредством указанных цепей осушесязляется подача импущ са с выхода усилителя на неищаерптрующий и июерпсрующий входы усилителя (1), Существенными недостатками извесьных устройств являются взаимное влияние

2 изменения длитензности импуааэса на па а од следования импульсов и наоборот, а также малый диапмюн регулирования «оеф- фициента скважности оперируемых импульсов.

Извесаен мультивибратор, содрриашнф операционный усвтитель, в .ход которого через резистивиый. делитель соединен с инвертирукацим входом, а через кондейcamp - с резистором (2).

Сутцествещв ми недостатками известного устройства являются влияние измеi пения дпительности импульса на период) следования и наоборот, а также малый диапазон изменения коэффициента скважности генерируемых импульсов.

11елью изобретения является обеспечьawe регулироважя периода сждования им» пужссю при сакранетити их длятельюсти постоянюй при одновременном увеличении скважности гбнерируемйх импульсов.

Для этого в мультивибратор,содераципий операционный усилитещ.„выход которого

3 7507 0

Часть зыходного напряжения с отрица тельной амплитудой через резисторы 2 и

3 поступает на инвертирующий вход усилителя 1. В начальный момент отрицатепд ная амплитуда перепада напряжения 5 неинвертирующего входа усилителя 1 значительно превышает амплитуду отрицательного напряжения на инвертируюшем входе -" и усилитель 1 находится в насыщении с отрицательным напряжением на выходе.

Поскольку в начальный момент отрицательное напряжение на затворе пожвого тран зистора 5 значительно ниже напряжения отсечки, то транзистор 5 полностью зак рыт пока не произойдет разряд напряжения на конденсаторе 6 через резистор 7 до напряжения смзщения- И которое можно регулировать от напряжения до нуля. дуюшим образом.

Таким образом, до тех пор, пока пожвой транзистор 5 полностью закрыт, отсутствует разряд конденсатора 4 в течение промежутка времени Ь и соответственно на это время увеличивается период генери« руемых импульсов. Для уменьшения токов (течек и увеличения входного сопротивжния усилителя 1 включен резистор 8. По истечении времени Д1 и разряда конденсатора 6 напряжение смешения затвора уменьшается до постоянного напряжения

-И и открывается полевой транзистор 5, -СМ % сопротивжние,промежутка исток-сток которого зависит от величины смешения

-Й, После открытия полевого транзистора 5 начинается процесс разряда конЩ денсатора 4 через промежуток истоксток пожвого транзистора ". Сждовательно, время разряда конденсатора 4 и соответственно период генерируемых импульсов мож*repea резистивный делитель соединен с ин вертируюшим входом, а через конденсаторс резистором, введены. резистор, пожвой транзистор и конденсатор, одна обкладка которого соединена с выходом операционного усилителя, а другая через резистор -. с источником смешения, и непосредственно — с затвором пожвого тран.-истора, исток которого соединен с обшей шиной, а сток через резистор - с неинвертируюшим входом операционного усилителя, На фиг. 1 представлена принципиальная схема мультивибратора на фиг. 2 — эпюры напряжений в различных точках этого мультивибратора.

Иультивибратор содержит интегральный операционный усилитель 1, цепь отрицательной обратной связи на резисторах 2 и

3, цепь положительной обратной связи на дифференцируюшем конденсаторе 4 и управ-20 ляемом резисторе в виде полевого тран зистора 5, дополнительный конденсатор 6, резистор 7 и дополнительный резистор 8.

Работа мультивибратора происходит слеПредполагается, что в исходном состоянйи операционный усилитель 1 находится в насыщении с положительным напряжением на выходе (фиг. 2а). Перепад напряжения с выхода усилителя 1 через дифферениируюший конденсатор 4 поступает на сток полевого транзистора 5 и через резистор 8 — на нейивертируюший вход усилителя 1 (фиг. 2в). Такой же перепад напряжения через конденсатор 6 и резистор

7 поступает на затвор тймтевого транзистора 5 и полностью открывает его, и сопротивжние промежутка сток-исток минимально (фиг. 2с). Часть выходного напряжения через резистивный делитель на резисторах 2 и 3 поступает на инвертируюший вход усилителя 1 (фиг. 20(). В на.чальный момент положительная амплитуда перепада напряжения "0 " на неинвертируташем входе значительно превышает амплитуду положительыого напряжения на инвертируюшем входе, и усилитель 1 находится в насышении с положительным напряжением на выходе. По мере перезаряда конденсатора 4 через сонротивжние промежутка сток-исток пожвого транзистора 5 амплитуда положительного напряжения на неинвертируюшем входе усилителя 1 уменьшается и через некоторое время становится равной амплитуде напряжения иа инвертируюшем входе. В этот момент усилитель 1 скачком переходит в другое насышенное состояние с

2 ф отрицательным напряжением на выходе, и снова начинается процесс перезаряда конденсатора 4. Отрицательная амплитуда перепада напряжения с выхода усилителя 1 через конденсатор 4 поступает на исток полевого транзистора 5 и через резистор

8 - на неинверти1 укяший вход усилители 1.

При отрицательном напряжении на выхо де усилителя 1 функции стока и истока пожвого транзистора 5 меняются местами, т.е. сток становится истоком и наоборот.

Перепад напряжения с отрицательной амплитудой через конденсатор 6 и резистор

7 поступает на затвор пожвого транзистора 5 и полностью закрывает-его, в результате чего резко увеличивается сопротивжние промежутка исток-сток полевого транзистора 5.

5 75070 но регулировать как изменением величийы, постоянного смешения- Иi м так a aawe пением постоянной временй разряда кон» денсатора 6.

По Мере разряда конденсатора 4 ампли- s .ъ;уда напряжения " Ь неинвертируюшего входа становится равной амплитуде напря.жения на инвертируюшем входе, и в этот момент усилитель 1 скачком переходит в исходное насышенное состояние с положи» 0 тельным напряжением на выходе. В даль нейшем процесс работы мультивибратора повторяется снова.

Таким образом, в предлагаемом мультивибраторе можно осуществить лискрет- 1 ное изменение длительности и периода сле- дования импульсов изменением номинала емкости дифференцируюшего конденсатора, а затем при сохранении постоянным этой длительности импульсов можно изменить 20 период генерируемых импульсов как изме» нением величины постоянного напряжения

° смешения затвора полевого транзистора, так и изменением постоянной времени разряда дополнительной ИС-цепочки. Посколь- 25 ку входное сопротивжние полевого транзистора очень велико, то постоянную времени разряда дополнительной ИС-цепочки можно изменять в очень широких пределах, при этом нв изменяется длительносп ръ» 30 нерируемых импульсов, а это позволяет

2 6 резко повысить «оэффнциент сквалаиости

:генерируемых импульсов.

Формула изобретения

Мультивибратор, содержаший операцион;ный усилитель, выход которого через резистивный делитель соединен с инверти- рующим входом, а через конденсаторс резистором, о т л и ч а ю m и и с я

:;тем, что, с целью обеспечения регуж « ровки периода следования импульсов при

,сохранении их длительности постоянной ,при одновременном увеличении скважнос ти ознерируемых импульсов, в него введены резистор, полевой транзистор и конденсатор, одна обкладка которого соединена с выходом операционного усилителя, & другая через peGHC Top с источником смешения, и непосредственно с затвором полэвого транзистора, исток «оторого соединен с обшей шиной, à сток - через резистор с неинвертируюшим входом операционного усилителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США % 3486133, кл. 331-111, 1972.

2. Clayton Q.В. МОИлю ЬГ0й ого: f еегц о оь гоопоъ аИ аг,й М маИ с гсу .wi ге1еьМ7, 9,iV 1451, 1973 (прототип).

750702

-E и

Редактор Т. Клюква

Заказ 4669/44 Тираж 995 Подиисное

UHHHFlH ?Ъсударствнното комтта CCCP по делам изобретений и открытий

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

-Ьм

Составитель В. Фомин

Техред Н. Ковалева Корректор М. Коста

Филиал ППП Патент", r. Ужгород ул. Проекптая, 4