269194

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Соеетских Социалистических РесптблинЗависимое от авт, свидетельства ЪЪ хл. 21 а 1. 36/02 Заявлено 13.Х 1,1967 (ЛЪ 1195929/26-9)с присоединением заявки хоПриоритет 31 с МПК Комитет по делам изобретений и открытий при Соеете йтинистрое СССР1970. Бюллетень,А 15 описания 16.П.1971 ДК 621,373.43(088,8) Опубликовано 17.17 Дата опубликовани Авторизобретени БЕСО:О. М. Жовтис явител ОДНОВИВРАТ Предлагаемый одновибратор предназначен для формирования прямоугольных импульсов с большой управляемой длительностью и высоким коэффициентом заполнения. Подобные устройства могут найти широкое применение 5 в приборах автоматики и промышленной электроники.В настоящее время известны относительно простые генераторы прямоугольных импульсов, которые решают частные задачи генери рования импульсов большой длительности, линейного управления длительностью импульсов и формирования колебаний с высоким коэффициентом заполнения.Так, например, известны мультивибраторы, выдающие импульсы большой длительности и представляющие собой ждущие мультивибраторы с дополнительным транзистором для увеличения времени заряда времязадающей емкости. Такие мультивибраторы могут формировать импульсы большой длительности, однако они обладают сравнительно большим временем восстановления и не могут изменять длительность импульсов под воздействием внешнего управляющего напряжения. 25Известны мультивибраторы с малым временем переброса и с большим коэффициентом заполнения, которые генерируют импульсы с малым временем восстановления. Однако с их помощью сложно получать импульсы большои длительности. Онп не рассчитаны на управление длительностью импульсов с помощью внешнего напряжения.Известны также схемы линейной за у которых длительность импульсовлинейной функцией внешнего управнапряжения. Эти схемы обладаютвременем восстановления и не могут гвать импульсы большой длительности.Целью данного предложения является создание простого однопериодного генератора (одновибратора), способного генерировать на транзисторах импульсы с длительностью до десятков секунд, с линейной зависимостью длительности от управляющего напряжения и коэффициентом заполнения, близким к едп- Н 1 ЩЕ.Для этого в схему 1 риггера на двух транзисторах с коллекторно-базовыми связями введен третий транзистор, который включается в плечо триггера между базой одного и коллектором второго транзистора, причем база третьего транзистора посредством диода соединена с заземленным полюсом источника коллекторного питания, коллектор его при помощи другого диода связан с источником управляющего напряжения, а между коллектором и Оазой Вкл 10 чена емкОсть. Такое Вкл 1 Очеппе дО- полнительного транзистора приводит, по существу, к замене резистова связи в одном изплеч триггера нд п 1 ггератор с емкостнОЙ ко,плектОрпо Одзовой Обратной связьО,Известно, что тдкой интегратор обеспечивает липейость заряда конденсатора, а время заряда пропорционально величине емкости обратной связи, сопротивлению коллскторной нагрузки и коэффициенту у силения транзистора по току , Практически это создает эффективное увеличение постоянной времени генератора в р раз, что позволяет в десятки раз увели шть длительность генерируемых импульсов и во столько же раз сократить относительное время восстановления схемы, определяющее коэффициент заполнения импульсов, Управление длительностью импульсов производится путем сравнения линейно-изменяющегося напряжения на конденсаторе с наг.ряжением внешнего источника.Принципиальная схема одновпбратора приведена па черп еже.Он содержит триггер, собранный на транзисторах 1 и 2, в коллекторные цепи которых включены резисторы 3 и 4, Между коллектором одного из транзисторов и базой второго включен резистор 5, зашунтпроваппый ускоряющим конденсатором б, Вместо другого резистора обратной связи включен дополнительпьш транзистор 7, между коллектором и базой которого включен интегрирующий конденсатор 8. Кроме того, база дополнительного транзистора соединена с нулевым потенциалом через диод 9, а для управления длительностью импульсов коллектор его связан с источником управляющего напряжения при помощи диода 10.Смещение на базы транзисторов триггера подано через резисторы 11 и 12. Запуск генератора производится через элементы 13, 14 и 15. Кроме того, в схему введена (не имеющая принципиального значения) корректирующая цепь, состоящая из диода 1 б и резистора 17, которая позволяет формировать прямоугольные импульсы не только на коллекторе тран. зистора 1, но и на коллекторе транзистора 2.В исходном устойчивом состоянии при включении напряжения питания и отсутствии запускающих импульсов транзистор 1 заперт, а транзистор 2 открыт и насыщен. Через транзистор 7 протекает небольшой начальный ток, который, в основном, проходит через резисторы 11, 17 и источники питания. Небольшой ток также протекает через базовый переход транзистора 7 и диод 9. В результате протекания начального тока на базе транзистора 1 создается небольшой положительный потенциал, который и поддерживает его в запертом состоянии.Транзистор 2 открыт в результате связи его базы с коллектором закрытого транзистора 1. На коллекторе транзистора 2 напряжение близко к потенциалу земли благодар чему диод 1 б проводит; на его катоде и, следовательно, на коллекторе транзистора 7 потенциал равен суммарному падению напряжения на открытых диоде и транзисторе, Конденса 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 тор 8 разряжен, диод 10 заперт, так как абсолютная величина управляющего напряжениябольше начального паряжения на обкладкеконденсатора 8.Входной положительный запускающий импульс проходит через элементы 13, 15 и 16 изапирает транзистор 2. Напряжение на коллекторе транзистора скачком уменьшается донапряжения источника питания - Е что вызывает запирание диода 1 б. При этом увеличивается ток через транзистор 7. Так как напряжение источника смещения-Еб по абсолютной величине обычно существенно меньшенапряжения источника коллекторного питания - Е а величины сопротивлений 11 и 17имеют одинаковый порядок, то в результатеувеличения тока транзистора 7 увеличиваетсяотрицательное напряжение на его эмиттере,что приводит к открыванию и насыщениютранзистора 1. На коллекторе транзистора 1напряжение становится близким к нулю, Этонапряжение передается на базу транзистора 2,поддерживая его в запертом состоянии послеокончания пускового импульса,Описываемый процесс происходит лавинообразно и после его окончания транзистор 1остается насыщенным, а транзистор 2 - надежно запертым.Благодаря диоду 1 б коллекторная цепьтранзистора 7 практически отключается оттриггера, Зарядный ток, протекающий черезконденсатор 8, вызывает также запирание диода 9, Таким образом, транзистор 7 вместе срезистором 17 и конденсатором 8 образуютсхему интегратора с коллекторно-базовой ем.костной связью. Как известно, заряд емкостив такой схеме происходит по линейному закону, что обусловлено сильной отрицательнойобратной связью екду коллектором и базойтранзистора.Ток, проходящий через резистор 17, является одновременно током эмиттера транзистора 7 и током базы транзистора 1 и долженбыть достаточным для удержания последнегов режиме насыщения в течение всего временноустойчивого состояния одновибратора. Этотток, с другой стороны, является суммой токовбазы и коллектора транзистора 7, причем базовый ток примерно в р раз меньше коллекторного. Таким образом, ток заряда конденсатора составляет лишь малую часть тока насыщения транзистора 1.Заряд конденсатора 8 происходит до техпор, пока напряжение на нем не достигнет потенциала, при котором откроется диод 10. Соткрыванием диода зарядный ток падает,уменьшается ток транзистора 7, а транзиспор 1 выходпт из режима насыщения. Напряяеппс па коллекторе транзистора понижается,чпо влечет за сооои появление базового токаи открывание транзистора 2, Возникает лавинообразный процесс, возврашающий одновибратор в исходное состояние, при которомтранзистор 1 заперт, а транзистор 2 открыти насыщен.269194 Предмет изобретения Редактор М. Андреева Техред 3. Н. Тараненко Корректоры: Н. Л. Бронская и О. Б. ТюринаЗаказ 533(19 Издат.230 Тираж 473 ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делаги изобретений и открытий при Совете Министров СССРМосква, Ж, Раушская аб., д. 475 Типография, пр. Сапунова, 2 Далее происходит разряд конденсатора 8 через диод 9, открытый транзистор 2 и диод 1 б,Одновибратор, содержащий триггер на двух транзисторах и дополнительный транзистор с коллекторно-базовой емкостной связью, отличаюи 1 ийся тем, что, с целью генерированияимпульсов с большой управляемой длительнсстью, транзистор с коллекторно-базовой емкостной обратной связью включен в одно из плеч триггера, причем эмиттер дополнительного транзистора подключен к базе одного 5 транзистора триггера, коллектор подключен кколлектору другого транзистора триггера и через диод к источнику управляющего напряжения, а база дополнительного транзистора подключена через диод к заземленной шине 10 источника питания.