Ждущий мультивибратор

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсинк

Соцнап нет ические

Республик

<п>91 906 I (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Зая»e" 0 09. 07. 80 (2 > ) 2975984/ ) 8-2 ) с присоедииеиием заявки .%

Н 03 К 3/284

Государственный комитет

СССР (23) Приоритет во делам изобретений и отерыткЯ

Опубликовано 07. 04. 82. Бюллетень М 13

Дата опубликования описания 07 .04 .82 (53} УДК 621.374 (088. 8) (72) Автор . изобретения

Г. И. Счисленок (7!) Заявитель

Институт прикладной физики ЛН Белорусской CCP (54) ЖДУЩИЙ МУЛЬТНВИБРАТОР

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в цифровой и аналоговой технике.

Известен ждущий мультивибратор на операционном усилителе с RC-цепью(1).

Недостаток такого мультивибратора — нестабильность времени выдержки.

Наиболее близким по технической

t0 сущности к предлагаемому мультивибратору является устройство, содержащее операционный усилитель, резистивный делитель напряжения, соединенный своими входами с землей и

fS выходом операционного усилителя, а выходом — с неинвертирующим входом операционного усилителя, интегрирующую цепочку, емкость которой нключена между землей и инвертирующям

20 входом операционного усилителя, а вход- с выходом операционного усилителя, блокироночный пиод, включенный параллельно емкости интегрирующей цепочки, и цепь запуска, соединенную с неиннертирующим входом операцион— ного усилителя(23, Недостатком известного устройства является низкая стабильность времени выдержки.

Цель изобретения — повышение стабильности времени выдержки.

Для достижения указанной цели в ждущий мультивибратор, содержащий операционный усилитель, реэистинньп делитель напряжения, резистор обратной связи, конденсатор, диод, реэистивный делитель включен между выходом операционного усилителя.и общей шиной, а его средняя точна подключена к неиннертирующему входу операц .онного усилителя, к выходу которого подключен резистор обратной связи, а между инвертирующим входом операционного усилителя и общей шиной включен конденсатор, введены первый, второй и третий дополнительные резисторы, транзисторнь1й

919061 инвертор и полевой транзистор, причем выход операционного усилителя через первый дополнительный резистор подключен к входу транзисторного инвертора, выход которого через второй дополнительный резистор подсоединен к затвору полевого транзистора, включенного параллельно конденсатору, инвертирующий вход через третий дополнительный резистор 1О подключен к резистору обратной связи и к аноду диода, катод которого подключен к общей шине.

На фиг. 1 изображена схема предлагаемого устройства; на фиг, 2 — 15 временные диаграммы работы устройстВа, i(eJ у ш и и и у л ь т и в и б р ся т О р с од е ржи т

Операционный усилитель 1, реэистивный делитель напряхения на резисторах 7Q

2 и 3, резистор 4 обратной связи, конденсатор 5, транзисторный инвертор 6 на транзисторе, полевой транзистор 7, диод 8, дополнительные резисторы 9, 10 и 11. 25

Устройство работает следующим обва и

Предположим, что в момент включения 1,„- ка выходе операционного усилителя 1 напряжение меньше нуля. ЗО

Тогда через резис" îðû 2 и 3 на неинвертируюший вход попадает отрицительное напряжение, что вызывает лавинообразный вход Операционного усилите-ля в минус-насьш1ение.

При этом на Выходе операционного усилителя напряжение равно напряжению минус-насыщения — U„,-,св Ин— х 1С( вертор 6 при этом закрывается и на затвор полевого "pанзистора 7 с г каналом 10ступ »т полОжитель:oB нап ряженке U, превышающее напряжение его отсечки. Сток полевого транзис-тора 7 соединен с инвертирую.цкм в "о"дОм операционно О усипитепл !. а исток — с землей. Таким образом,. полевой транзистср / закрыта Закрыт также к;:.иод 8 в делителе напряжения. поэтому конденсатор 5 заряжается через резис" îðû 4 и 11, напряжением, равным 11„п . Этот заряд про- ° должается до тех пор, пока напряженке .U JJ на инфертирующем и напряжение 0 „ на,неинвертирующем выходах

:+ операционного усилителя не сравняЕтсяа УесВе аас tJ аЕ иаь() тогде через ре=ксторы 2 и 3 операционный усилитель 1 лавинообразно входит в плюс-насыщение и на его выходе появляется напряжение. При этом открывается инвертор б и на затворе полевого транзистора 7 напряжение близко к нулю. Открывается и диод 8, поэтому на конденсаторе

5 будет напряжение, падающее на от о cK р крытом диоде 8 Р

А

Конденсатор 5 начинает перезаряжаться. вначале на конденсаторе 5 отрицательный заряд, так как он не может мгновенно перезарядиться, а значит исток полевого транзистора

7 по прежнему на земле, а сток — HB инвертирующем вхсде операционного усилителя 1, и полевой транзистор / открыт. Напряжение на конденсаторе

5 Uo, после перезаряда определяется напряжением на выходе делителя, образованного резистором 11 и сопротивлением канала открытого полевого

От< транзистора 7 г„, JJV J.JJ

U=. U

° аевв г аав

0 г + г

;„ал агк, атк

А так как U 05 В и г -100-200 Ом, а сопвотивление резистанца 11 - I

100 кОм, то Величина остаточного

Ф напряжения на конденсаторе 5 0 практически равна нескольким мклливольтам. Заблокированный открытым полевым транзистором конденсатор 5 не может зарядиться до напряи1 жения Г,.„„, где R q- coJJpo иаС ц тивление резистора 2; R - сопротивление резистора 3, которое поступает на иекнвертирующий Вход операционного усилителя 1. Поэтому схема находится в устойчивом состоянии плюс-HacJJJJения, Если начальные условия таковы, что в момент включения на выхс де операционного усилит ля 1 имеется "оложительное няHpHæåíèB, то схема вхсдит в плюс-насьп;:;ение без пере=.аряд-.-.. емкости, Если теперь цепь запуска на неинвертирующий ВхОд ОперациОнного усилителя подают отрицательный спусковой импульс с амплитудой

Ф К

IJ в Ц„ав .д — -а — -, та евеиа аавинообраэно переходит в сося ояние минус-насыщения и по кстечении впеМЕНИ Д C . ОПОЕДЕЛЯЕМОГO К СOOXHOJJJJ-.919061

6 ость пепехолит в состояние плюс-на10

20

k4+qt UC л Ьп Н

Q,g "на

Сразу же видно, что стабильность

25 определяется двумя факторами: стабильностью элементов схемы

В К СЧ,Ь,т е 2, 3, 4,„,5 и 11 и стабильностью величины "с йс с т.е. отношения величины напряже+ ния U< на открытом элементе, блокирующем перезаряд, и величины напряжения минус-насьпцения операцион- ного усилителя — L!„ . Такие факторы как чувствительность, скорость перехода схемы из плю-насьпцения в минус-насыщение и наоборот определяются только свойствами применяемых операционных усилителей. Г„с, для большинства операционных усили- 40 гелей имеет порядок 10 В,Д„,, Я Я,. сьппе ни я .

Рассмотрим вопрос о стабильности времени выдержки

НЕС 0 ",10 = 0 0 " 9 RC 1 ас

kc

U Нбб R „ R (iiRC Uc)e

dt, НС "нас " 1 Й б-„„wбьс а,ад ) RC

et= Rcen " А) "оо с)1 й-RC 8n — Ф = 911(1 Х)=Х =

3 0

Нестабильность at а осноенсм опредеU ляется нестабильностям ое так как в случае применения диода в качесгве блокирующего элемента

0 0 5  — — — 0 5 In — = 0 336. c R - 306 р

dt = КС(0,336 + 0,05).

Нестабильность Ос-0,5 В за счет изменения напряжения питания или температуры может иметь величину

+0,1 В, что приводит к тому, что ФАС(0,336+0,05+0,01), а это приводит к нестабильности gt порядка 3Х. При применении предлагаемо е

ro устройства 0<0,005 В, что соответствует d t =ВС(0,336+0,0005).

При изменении напряжения питания также происходит изменение величины и — — Изменение напряжения пита(- Йас. ния на +1СИ. влечет нестабильность порядка 1,57. в случае применения диода в качестве блокирующего элемента.

Поэтому применение предлагаемого устройства позволяет снизить нестабильность и в несколько десятков раз.

Формула изобретения

Ждущий мультивибратор, содержащий операционный усилитель, резистивный делигель напряжения, резистор обратной связи, концен;атср, диод, ре зистивный делитель включен между выходом операционного усилителя и об щей шиной, а его средняя точка подключена к неинвертирующему входу операционного усилителя, к выходу которого подключен резистор обратной связи, а между инвертирующим входом операционного усилителя и общей шиной включен конденсатор, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышепия стабильности времени выдержки, в него введены первый, второй и третии дополнительные резисторы, транзисторный инвертор и полевой транзистор, причем выход операционного усилителя через первый дополнительный резистор подключен к входу транзисторного инвертора, выхоц которого через второй дополнительный резистор подсоединен к затвору полевого транзистора, включенного параллельно конденсатору, инвертирующий вход через третий дополнительный резистор подключен к резистору обратной связи и к аноду диода, катод которого подключен к общей шине.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2704725/18-21, кл. Н 03 К 3!284, 30.12,78, 2. Шило В, Л, Линейные интегральные схемы. "Советское радио",1979, с.214,