Мультивибратор

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК А 1 03 К 3/28 фСЕСЩФ.ф, ЦВеюсь 0 Г ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ . кий И. Ф. М.: СоветГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(56) Игумнов Д. В., НиколаевсТранзисторы в микрорежиме. -ское радио, 1978, с. 109, рис. 3,9.Авторское свидетельство СССР1320896, кл. Н 03 К 19/08, 22.07.86.Авторское свидетельство СССР1365352, кл. Н 03 К 19/08, 22.07,86,Киблицкий В. А, и др, Стендовая проверка и макетирование бесконтактных логических схем. - М.: Энергия, 1978, с. 47, рис. 74.(57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в качестве генератора импульсов большой скважЯО 1408523 ности в микромощных цифровых микросхемах. Изобретение позволяет увеличить скважность релаксационных колебаний такого генератора. Преложенный мультивибратор может быть изготовлен по планарной или тонкопленочной полупроводниковой технологии. Топология изготовления транзисторов гребенчатая. Геометрические размеры транзисторов 2 4, и 12 могут быть равны друг другу или отличаться при различной концентрации легирующих примесей в полупроводнике областей баз. При этом геометрические размеры транзисторов 1 3, и 11 могут быть в 5 - 10 раз меньше размеров основных транзисторов, поскольку протекающие через них токи значительно меньше. Предложенный мультивибратор наиболее перспективен для применения в сверх. больших цифровых интегральных схем ах, выполненных по планарной технологии. 1 ил.Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в качестве генератора импульсов большой скважности в микромошных цифровых микросхемах,Цель изобретения - увеличение скважности релаксационных колебаний,На чертеже представлена электрическая принципиальная схема мультивибратора.Мультивибратор содержит первый и второй микромошные инверторы, каждый из которых содержит первый 1(где 1=1 для первого инвертора и=2 для второго инвертора) и второй 2; транзисторы первого типа проводимости, а также третий 3, и четвертый 4, транзисторы второго типа проводи-ости, причем база транзистора 1, соединена с первым входом инвертора, его эмиттер подключен к базе транзистора 2 эмитт р которого соединен с общей шиной 5, 8, к ллектор подключен к первому выходу 6 и вертора и коллектору транзистора 3 эмит т р транзистора 4, соединен с шиной 7 пит ния, его коллектор соединен с коллектором т анзистора 1 и вторым выходом 8, инверт ра, а его база подключена к эмиттеру транзистора 3;, база которого является вторм входом инвертора, второй вывод времяздающего резистора 9 соединен с объединенными входами первого инвертора, с которыми также соединен и первый вывод времязадающего конденсатора 10, второй вывод которого соединен с первым выходом второго инвертора 6, а первый вывод резистора 9 соединен с вторым выходом 8, первго инвертора, база первого дополнительного транзистора 11 соединена с вторым входом 8 второго инвертора, его коллектОр подключен к шине 7 питания, а эмиттер соединен с базой второго дополнительного транзистора 12, эмиттер которого соединен с общей шиной 5 питания, а коллектор подключен к объединенным входам первого инввртора, причем все дополнительные транзисторы первого типа проводимости, первый вХод второго инвертора соединен с вторым выходом 8, первого инвертора, а второй вход второго инвертора соединен с первым выходом 6, первого инвертора.Мультивибратор работает следуюшим образом.Пусть в начальный момент времени потенциал базы ранее запертого транзистора 1, становится равным пороговому, тогда транзисторы 1, и 2, открываются, происходит лавинообразный процесс, вследствие которого транзисторы 1 2 3, 4, 11 и 12 открываются, а транзисторы 1, 2, 3, 4, закрываются. Так как конденсатор 10 заряжен до отрицательного напряжения, равного пороговому и приложенного к базе транзистора 1 то в момент переброса в другое кваэистационарное состояние потенциал базы транзистора 1, скачкообразно повышается до уровня, равного сумме напряже 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ний источника питания на шине 7 и порого вого напряжения транзисторов 1, и 2,.Высокий потенциал базы транзистора 11 обеспечивает надежное отпирание транзистора 12, что создает возможность быстрого разряда конденсатора 10 по следующей цепи: шина 7 источника питания, малые значения сопротивлений база - эмиттер транзистора 4 и коллектор - эмиттер транзистора 3 конденсатор 10, малое внутреннее сопротивление коллектор в эмитт транзистора 12 - клемма 5. Разряд конденсатора 10. прекрашается, когда потенциал базы транзистора 1, понижается до уровня порога отпирания.В момент времени, когда схема мультивибратора лавинообразно переходит в другое квазистационарное состояние, транзисторы 1, 2, и 3, 4, открыты, а транзисторы 1, 2, и 3 4 закрыты (транзисторы 11 и 12 также запираются). В этот момент времени конденсатор 10 подключен до положительного напряжения, равного пороговому напряжению транзисторов 1, и 2, и приложенного минусом к базе транзистора 1 в результате чего обеспечивается его надежное запирание.Процесс медленного перезаряда конденсатора 10 происходит по цепи: клемма 7 источника питаниямалое сопротивление коллектор в эмитт транзистора 4, - времязадаюший резистор 9 - конденсатор 10 - малое сопротивление коллектор - эмиттер транзистора 2 - клемма 5 источника питагния.Перезаряд конденсатора 10 прекрашается, когда потенциал базы транзисторов 1, и 2, повышается до уровней порогов срабатывания.Поскольку сопротивление резистора 9 может быть всегда выбрано значительно больше, чем внутреннее сопротивление транзисторов 12, 3 и сопротивление база-эмиттер транзистора 4, что скважность релаксационных колебаний может достигать значений Я=100 - 1000,В режиме переключения логических инверторов мультивибраторов исключена ситуация прохождения сквозного тока через открытые транзисторы 2, и 4;, что уменьшает потребление энергии в режиме переключения. Управление инверторов практически потенциальное, что обеспечивается включением всех основных транзисторов по схеме Дарлингтона. К напряжению питания Ъ прикладываемому к шинам 5 и 7, предъявляется одно требование, чтобы оно не превышало суммарную величину порогового напряжениятранзисторов противоположного типа проводимости:и.2 (т+ Ъг ) " 2 В,ри котором все входящие в схему транзис. торы еше работают на экспоненциальном участке ВАХ.1408523 Формула изобретения Составитель Г. КрапиваРедактор Н. Тупица Техред И. Верес Корректор А. ОбрчарЗаказ 3360/56 Тираж 928 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий3035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, угь Проектная, 4 Выходы инверторов, а значит и мультивибратора, 8; обеспечены токами только в состояний Лог. 1 через открытые транзисторы 4;, а выходы 6, обеспечены токами только в состоянии Лог. О через открытые транзисторы 2;. Предлагаемый мультивибратор предназначен для изготовления по планарной или тонкопленочной полупроводниковой технологии. Топология изготовления транзисторов гребенчатая. Геометрические размеры транзисторов 2, 4, и 12 могут быть равны друг другу или отличаться при различных концентрациях легирующих примесей в полупроводнике областей баз. В то же время геометрические размеры транзисторов 1;, Зи 11 могут быть в 5 - 10 раз меньше размеров основных транзисторов, поскольку протекающие через них токи значительно меньше.Предлагаемый мульти вибратор наиболее перспективен для применения в сверхбольших цифровых ИС, выполненных по планарной технологии. Мультивибратор, содержащий первый и второй микромощные инверторы, времязадающие резисторы и конденсатор, причем каждый из инверторов содержит первый и второй транзисторы первого типа проводимости, база первого транзистора является первым входом инвертора, его эмиттер соединен с базой второго транзистора, эмиттер которого соединен с общей шиной, а коллектор соединен с первым выходом инвертора и коллектором третьего транзистора второго типа проводимости, база которого соединена с вторым входом инвертора, а эмиттер подключен к базе четвертого транзистора второго типа проводимости, эмиттер которого соединен с шиной питания, а коллектор соединен с вторым выходом инвертора и подключен к коллектору первого транзистора, отличающийся тем, что, с целью увеличения скважности релаксационных колебаний, в него введены первый и второй до полнительные транзисторы первого ти папроводимости, причем база первого дополнительного транзистора соединена с вторым выходом второго микромощного инвертора, его коллектор соединен с шиной питания, а эмиттер подключен к базе второго дополнительного транзистора, эмиттер которого соединен с общей шиной, а коллектор подключен к соединенным первому и второму входам первого инвертора, к которым также подключены первые выводы времязадающих резистора и конденсатора, второй вывод резистора подключен к второму выходу первого инвертора, а второй вывод конденсатора подключен к первому выходу второго инвертора, первый вход второго инвертора соединен с вторым выходом первого инвертора, а второй вход второго инвертора соединен с первым выходом первого инвертора.