Симметричный мультивибратор

Союз Советских Социалистических РеслубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК . АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ оц 868989(22) Заявлено 040180 (21) 2863360/18-21с присоединением заявки Йо(51)М, Кл,з Н 03 К 3/353 Госуаарствеииый иоиитет СССР ио делаи изобретений и открымй(72) Автор изобретения В.В. Власов Томский ордена Октябрьской Революции и ордена- ТрудовогоКрасного Знамени политехнический институт им. С.М.Кирова(54 ) СИММЕТРИЧНЫИ МУЛЬТИВИВРАТОР Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для генерирования прямоугольных импульсов в различных радиоэлектронных устройствах.Известны симметричные мультивибраторы, содержащие времязадающий конденсатор в диагонали и переключающие устройства с 5-образной вольт-амперной характеристикой на транзисторах с дополнительной симметрией в пле- чах моста 1.Недостатками данных генераторов являются низкая нагруэочная способность, низкий КПД, высокий коэффициент использования источника питания по напряжению. Указанные недостатки обусловлены наличием реэисторного делитейя напряжения, задающего порог переключения устройств с 5-образной вольт-амперной характеристикой.Известен также симметричный мультивибратор, содержащий в каждом плече основной полевок транзистор, затвор и сток которого соединены через резисторы с первой шиной источника питания, и конденсатор 21.Недостатком этого мультивибратора является невысокая крутизна фронтов выходных импульсовзависящая от длительности заряда времяэадающихконденсаторов, трудность обеспечениясимметричного режима работы из-заналичия двух времязадающих конденсаторов, имеющих технологический разброс номиналовЦель изобретения - увеличение крутизны фронтов .выходных импульсов.Для достижения поставленной целив симметричный мультивибратор, содержащий в каждом плече основной полевойтранзистор, затвор н сток которогосоединены через резисторы с первойшиной источника питания, и конденса тор, введены два полевых транзистора с каналами дополняющих типов проводимости, причем их истоки подключены к истокам, затворы к стокам соответствующих основных полевых тран зисторов, стоки подключены ко второйшине источника питания, затворы основных полевых транзисторов подключены к обкладкам конденсатора.На чертеже приведена схема предлагаемого си метричного мультивибратора.Симметричный мультивибратор содержит полевые транзисторы 1, 2 и 3, 4с каналами дополняющих типов прово димости, резисторы 5-8 в цепях стокаи затвора основных полевых транзисторов 1 и 3 и конденсатор 9. Шины 10 и 11 предназначены для подключения источника питания, а шины 12 и 13 для подключения нагрузок.устройство работает следующим образом.При включении напряжения источника питания вследствие неидентичности характеристик полевых транзисторов 1, 2 и 3, 4 и действия положительной обратной связи между нимиустанавливается такой режим, когда транзисторы 1 и 2 открыты, а транзисторы 3 и 4 заперты или наоборот.Пусть в рассматриваемыи промежуток времени открыты транзисторы 1 и 2, а транзисторы 3 и 4 заперты. Транзистор 1 открыт, так как его переход затвор-исток имеет прямое смещение. Открытое состояние транзистора 2 обусловлено тем, что его напряже ние затвор-исток, равное падению напряжения на открытом транзисторе 1, меньше порогового. Транзистор 2 заперт, так как его напряжение затвор- исток больше порогового и равно 25ц =0- (+,+, ) )3 4 4 сИ 2 9 где О ,О - напряжение затвор-исо 3 д " ток транзисторов 3 и 1,О ,О - напряжение сток-исток4транзисторов 4 и 2,О - напряжение на конденсаСторе 9.Транзистор 4 заперт, так как его напряжение затвор-исток, равное на-. пряжению на закрытом транзисторе 3, больше порогового.В рассматриваемый промежуток времени происходит заряд конденсатора 9 током, протекающим по цепи. "шина 10, резистор 7, конденсатор 9, учас ток затвор-исток транзистора 1,транзистор 2, шина 11. По мере увеличения напряжения на конденсаторе 9,происходит уменьшение напряжения эатвористок транзистора 3 согласно формуле(1) и при достижении порогового значения последний начинает отпираться. Это вызывает отпирание транзистора 4, так как при отпирании транзистора 3 уменьшается напряжение затвор-исток транзистора 4. Отпирание транзистора4 вызывает дальнейшее отпирание транзистора 3. Между транзисторами 3 и 4 действует положительная обратная связь ь происходит их лавинообраэнре отпирание. При уменьшении напряжения на транзисторе 4 происходит увеличение напряжения затвор-исток транзистора 1. Между транзисторами 1 и 2 начинает действовать положитегьная обратная связь, происходит О их лавинообразное запирание. З новом временно устоичивом состоянии транзисторы 3 и 4 открыты, а транзисторы1 и 2 заперты. Еонденсатор 9 перезаряжается током, протекающим по цепи;шина 10, резистор б, кс,.денсатор 9,участок затвор-исток транзистора 3,транзистор 4, шина 11. Далее рассмотренные процессы повторяются для другого плеча схемы.3 отличие от известного устроиства крутизна фронтов выходных импульсов не зависит от длительности заряда времязадающего. конденсатора, а определяется только частотными своиствами транзисторов, Легче также обеспечить симметричный режим работы,таккак длительность обоих полупериодовопределяется емкостью одного конденсатора, Наличие одного конденсаторавместо двух существенно облегчает изготовление мультивибратора по технологии интегральных микросхем.Величина емкости времязадающегоконденсатора может быть значительноменьше, чем в известных симметричныхмультивибраторах с одним времязадающим конденсатором при одной частотеколебаний. Последнее обусловлено тем,что величина сопротивления времязадающих резисторов может быть оченьбольшой и ограничивается только входным сопротивлением полевого транзистора в закрытом состоянии.Предлагаемый мультивибратор монетбыть использован при проектированиимикросхем на вэаимодополнительныхполевых транзисторах,Формула изобретенияСимметричный мультивибратор, содержащии в каждом плече основной полевои транзистор, затвор и сток которого соединены через резисторы с первои шиной источника питания, и конденсатор, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью увеличения крутизны фронтов выходных импульсов, в него введены два полевых транзисторас каналами дополняющих типов проводимости, причем их истоки подключенык истокам, затворы к стокам соответствующих основных транзисторов, стокиподключены ко второй шине источникапитания, а затворы основных полевыхтранзисторов подключены к обкладкамконденсатора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент Франции Р 2029309,1970,2. Бочаров Л,Н. и др. Расчетэлектронных устройств на транзисторах. М., "Энергия", 1978, с. 120.868989Составитель В. Шагурин Редактор Л.Пчелинская Техред М.Рейвес Корректор Н. ШвЫдкая. Заказ 8353/82 Тираж 991 Подписное ВНИИ 11 И Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Рауюская наб., д. 4/5Филиал П 11 П "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4