Мультивибратор

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯХ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическиеРеся 1 и 741423(23) Приоритет по делеи изобретений и отерытий(54) МУЛЬТИВИБРАТОР тат. ( св Изобретение относится к радиоэлектронике и предназначено для создания автогенераторов, частота которых перестраивается в широком диапазоне изменением управляющего напряжения или параметров5 времязадающей ЯС цепи.Известны мультивибраторы на транзисторном аквиваленте двухбазового диода, содержащие первый биполярный транзистор одного типа проводимости, амиттер кото О рого подключен между конденсатором и резистором времязадающей цепи, а база - к средней точке делителя напряжения; второй биполярный транзистор -ротивоположного типа проводимости по отношению к первому транзистору, амиттер которого подключен к первому зажиму источника питания, база и коллектор соединены соответственно с коллектором и базой первого транзистора Я.20Недостатком известных устройств является их критичность к величине резис.тора времязадающей пепи и разбросу коаффициента передачи по току второго транзистора, Большим величинам резисторасоответствуют малые величины зарядноготока, протекающего через резистор времязадающей цепи, и транзисторы эквивалента двухбазового диода работают в микрорежиме, чтоприводит к ум еньшению коэффи "чента передачи по току, При уменьшении тока ниже некоторой критической величины, или при превышении резистором времязадающей цепинекоторого критического значения в вольтамперной характеристике эквивалентадвухбазового диода исчезает участок сотрицательным сопротивлением, что приводит к срыву генерации в мультивибраторе, Максимальную величину резистораЯ времязадающей цепи можно определйть по формуле где т= - напряжение источника питания;О - напряжение отпирания первогоевтранзистора,(2) 40 Так, если управляющее устройство представляет собой цифроаналоговый преобразователь с транзисторными ключами, то величина Я лежит в пределах от сотен Ом по десятков кОм.5011 елью изобретения является повышение напежности путем обеспечения устойчивой работы в широком диапазоне изменения величины резистора времяэапаюшей55 цепи при большом разбросе коэффициента перепачи по току второго транзистора,Для постижения указанной цели в мультивибратор, сопержащи й транзисторный А - коэффициент перепачи по токуг 2второго транзистора в схеме. с общим эмиттером при токеколлекторами =Й - величина резистора в верхнемплече делителя. напряжения;11 - коэффициент перепачи делителя напряжения;1 о = КТ 025 В - температурный1 офпотенциал р-й перехода, 10При большой величине тока времяэапающей цепи затрудняется выход из насыщения второго транзистора в концевроцесса разряпа накопительного конпенсатора времязапаюшей цепи, Поэтому при 15величине тока через резистор времязапающей цепи большем некоторого критического значения также возможен срыв генерации импульсов мультивибратора, Вэтой же работе получена формула, опрепеляюшая минимальную величину резистора Еминвремязапающей цепи-;-д, (М-Ф) ",25гпе О - напряжение насыщения эквиваолента пвухбазового пиопа.Так, пля транзистора 2 Т 201 Б в пиаоназоне температур -60+125 С величинакоэффициента передачи по току может лежать в пределах15( 180В этом случае пля Е=12 В,О 6,6 В,П =0,5 и К 2,2 кОМ имеем К =780 кОмм н 190 кОм,35Приведенные расчеты показывают, чтомультивибратор с классической схемойэквивалента пвухбаэового диода можетобеспечить ограниченный диапазон перестройки (около 4 раз) и требует установки во времязапающей цепи резистора со сравнительно большим номиналом, что часто вызывает трудности нриорганизации устройств, управляющих частотой автогенератора,45 3 ,фэквивалент пвухбазового пиопа, эмиттерпервого транзистора которого соединенс вхопным резистором, а через конденсатор - с обшей шиной источника питания, ввепен пвухкаскапный усилитель натранзисторах с тем же типом проводимости, что и у второго транзистора, причем выход мультивибратора через двухкаскадный усилитель соединен с коллектором первого транзистора, а входнойрезистор соединен с источником управляющего сигнала,На чертеже представлена принципиальная схема устройства,Устройство содержит транзисторныйэквивалент пвухбазового диода на транзисторах 1 и 2, входной резистор 3, конденсатор 4, пвухкаскапный усилитель натранзисторах 5, 6 источник 7 управляющего сигнала, резисторы 8-12, клеммы1 3-15.Мультивибратор работает следующимобразом,При подаче питающих напряжений конденсатор 4 времязапаюшей цепи находится в разряженном состоянии, поэтомутранзистор 1 заперт напряжением делителя на резисторах 9, 10, В запертомсостоянии находится и транзистор 2, таккак ток его базы является частью токаколлектора транзистора 1, который равеннулю (транзистор 1 заперт).Транзистор 6 находится в открытом состоянии, если напряжение на делителе иэ резисторов 9, 1.0 больше напряжения отпирания перехода базамиттер транзистора 6, и напряжение между его коллектором и эмиттером близко к нулю,что приводит к запертому .состоянию транзистора 5, Итак, в исходном состоянии транзисторы 1, 2, 5, заперты, а транзистор 6 открыт, Конденсатор 4 начинает заряжаться током источника 7 управляющего напряжения, которое полжно быть больше суммы напряжения делителя на резисторах 9, 10 и папения напряжения на открытом переходе база-эмиттер транзистора 1, Указанное состояние транзисторов сохраняется по тех пор, пока увеличивающееся на конденсаторе 4 напряжение отрицательной полярности откроет транзистор 1. Появление тока в коллекторе транзистора 1 приводит к отпиранию транзистора 2, уменьшению отрицательного напряжения на делителе из резисторов 9, 10, азначит к лавинообразному отпиранию транзисторов 1 и 2, При этом запирается транзистор 6 и отпирается транзистор 5, 5 7414 КоНденсатор 4 времязадаюшей цепи начинает разряжаться током, проходящим через транзисторы 1, 2 и 5, на клемме 14 мультивибратора появляется отрицательный импульс. По мере разряда конденсатора ток его разряда уменьшается, постепенно приближаясь к величине тока протекающего через резистор 3 времязадающей цепи, Если бы в устройстве отсутствовали транзисторы 6 и 5, то весь ток разряда конденсатора протекал бы по цепи база-эмиттер транзистора 2, и при значительной величине тока, протекающего через резистор 3 времязадающей цепи, транзистор 2 находится в глубоком д режиме насыщения, при котором напряжение нв базе транзистора 1 неизменно и транзисторный эквимлент двухбазового диода из режима насыщения не выходит, При этом автоколебания мультивибратора сормны.В предложенном устройстве часть тока разряда конденсатора 4 времязадаюшей цепи протекающая в коллекторной цепи транзистора 1 делится на две части, од Б на протекает через переход база-эмиттер транзистора 2, а вторая через коллекториую цепь транзистора 5, Так как коллекторный ток этого транзистора выб-. ран больше, чем максимальный ток через ЗО резистор 3 времязадающей цепи, то неизбежно в конце процесса разряда конденсатора 4 ток базы транзистора 2 упадет до нуля, что вызовет увеличение отрицательного напряжения на базе тран 23 6эистора 1 и лавинообразное эапирание транзисторного эквимлента двухбвэового диода независимо от коэффициента передачи по току транзистора 2. При этом откроется транзистор 6, а значит запрется транзистор 5. Таким образом, происходит один цикл работы устройства,Предлагаемое устройство является автоколебвтельным мультивибратором, работающим в широком диапазоне частот (до 10) при значительном разбросе параметров входящих в него транзисторов,Формула изобретенияМультивибрвтор, содержащий транзисторный эквивалент двухбазового диода, эмиттер первого транзистора которого соединен с входным резистором, а через конденсатор - с общей шиной источника питания, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности введен двухквскадный усилитель нв транзисторах с тем же типом проводимосп, что и у второго транзистора, причем выход мультивибратора через двухкаскадный усилитель соединен с коллектором первого транзистора, а входнойрезистор соединен с источником управляющего сигнала,.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРХ 27 2358, кл, Н 03 К 3/335,16,08,67 (прототип).