Симметричный мультивибратор

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ТИВИБРАкаждое 2. Муличалью обес 1,отто, с цеьтивибрато щ и й с я ечения режи пределенно табилитрон с общей шипо п.тем,ма сам фазой одног й чер озб ння с ервого оедине еэисто иэ плеч пятыйОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(56) 1. Авторское свидетельство СССРУ 464958, кл. Н 03 К 3/284, 1973.2. Авторское свидетельство СССР9 828376, кл, Н 03 К 3/281, 1979(54) (57) СИММЕТРИЧНЫЙ МУЛЬТОР, содержащий два плечаиз которых состоит из первого ивторого транзисторов, двух диодов,четырех резисторов, конденсатора,база первого транзистора обратнойпроводимости соединена через первыйрезистор с эмиттером и общей шиной,коллектор первого транзистора соединен с выходом плеча и коллекторомвторого транзистора прямой проводимости, база которого через второйрезистор соединена с эмиттером и шиной питания, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышенияпомехоустойчивости и стабильностичастоты, в каждое плечо введены третий и четвертый транзисторы, первыйи второй стабилитроны, эмиттер третьего транзистора обратной проводимости соединен с общей шиной, его база и коллектор соединены соответственно с коллектором и базой четвертого транзистора прямой проводимости, база которого подключена к первому выводу третьего резистора, катоду первого стабилитрона и аноду первого диода, анод первого стабилитрона соединен с базой первого транзистора, катод первого диода соеди" нен с анодом второго диода и выходом противоположнвго плеча непосред" ственно, а через четвертый резистор подключен к эмиттеру четвертого транзистора, который через конденсатор соединен с общей шиной, катод второго диода соединен с вторым выводом третьего резистора и анодом второго стабилитрона, катод которого соединен с базой второго транзистора. ФВИзобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в различных устройствах автоматики, телемеханики и вычислительной техники. 20 Известен симметричный мультивибратор с малым потреблением мощности,выполненный на четырех попарно соединенных коллекторами транзисторахразной проводимости, резисторах,диодах, конденсаторах 11.Недостатки известного симметричного мультивибратора - узкий диапазон генерируемых частот и низкая15помехоустойчивость к помехам по цепи питания. Узкий диапазон генерируемых частот определяется тем,что величина времязадающих резисторов ограничена величиной базового тока транзисторов, находящихсяв насыщенном состоянии, Низкая помехоустойчивость определяется тем,что скачкообразные изменения напряжения питания через открытые тран 25зисторы и конденсаторы попадают набазы других транзисторов и приводят к несвоевременному открываниюили закрыванию транзисторов, а следовательно, к переключению.1Наиболее близким по техническойсущности к изобретению являетсясймметричный мультивибратор, содержащий два плеча, каждое иэ которыхсостоит из двух транзисторов разного типа проводимости, коллекторы З 5которых объединены, эмиттер одногоподключен к шине питания, а его база через резистор смещения - к общей шине, эмиттер другого подключенк общей шине, а его база через резистор смещения - к шине питания,транзисторы одного типа проводимости, принадлежащие разным ключам,соединены емкостными и резистивноемкостными коллекторными связями, 45в коллекторно-базовые связи введены первый и второй диоды, подключенные к базе каждого транзисторапервого ключа в направлении, противоположном переходу эмиттер - база 50транзистора, а точки соединения первого и второго диодов с соответствующими конденсаторами коллекторнобазовых связей соединены через времязадающий резистор и третий и четвертый диоды, включенные последовательно с резисторами смещения второго ключа в том же направлении,что и первый и вторые дйоды, последовательно с каждым диодом, соединяющим времязадающие конденсаторыс эмиттерами транзисторов, включены резисторы 21.Недостатками этого мультивибратора также являются низкая помехоустойчивость, малая стабильность иузкий диапазон генерируемых частот.Цель изобретения - повышениепомехоустойчивости и стабильностичастоты.Указанная цель достигается тем,что в симметричном мультивибраторе,содержащем два плеча, каждое из которых состоит из двух транзисторовразной проводимости, база первоготранзистора обратной проводимостисоединена через первый резистор собщей шиной и эмиттером, коллекорпервого транзистора соединен с выходом плеча и коллектором второготранзистора прямой проводимости,база которого через второй резистор соединена с шиной питания иэмиттером, двух диодов, четырех резисторов, конденсатора, в каждое плечо введены два транзистора разнойпроводимости и два стабилитрона,эмиттер третьего транзистора обратной проводимости соединен с общейшиной, его база и коллектор подключены соответственно к коллектору ибазе четвертого транзистора прямойпроводимости, база которого.подключена к первому выводу третьего резистора, катоду первого стабилитронаи аноду первого диода, анод первогостабилитрона соединен с базой первого транзистора, катод первого диода соединен с анодом второго диодаи выходом противоположного плечанепосредственно, через четвертый резистор подключен к эмиттеру четвертого транзистора, который через конденсатор соединен с общей шиной, катод второго диода соединен с вторымвыводом третьего. резистора и анодомвторого стабилитрона, катод которого соединен с базой второго транзистора,Для обеспечения режима самовозбуждения с определенной фазой катодпервого стабилитрона одного из плечсоединен с общей шиной через пятыйрезистор.На чертеже приведена принципиальная электрическая схема симметричного мультивибратора.Симметричный мультивибратор содержит транзисторы 1-4 обратной проводимости, транзисторы 5-8 прямой проводимости, стабилитроны 9-12, диоды 13-16, конденсаторы 17 и 18, резисторы 19-27. Мультивибратор имеет выходы 28 и 29, питание осуществляется от шины питания 30. Эмиттеры транзисторов 5 и 8 связаны с шиной питания 30. Эмиттеры транзисторов1-4 соединены с общей шиной, Междубазами и эмиттерами транзисторов 5, 8, 1 и 4 включены резисторы 19, 24,21 и 26 соответственно. Коллекторы ,транзисторов 5, 1 и 8, 4 соединенымежду собой попарно. Между базами транзисторов 5 и 1 включена цепочка из последовательно соединенных стабилитрона 9, резистора 20 и стабилитрона 1 О, а между базами транзисторов 8 и 4 включены стабилитрон11, резистор 25 и стабилитрон 12.Коллектор транзистора 8 через диод14 соединен с базой транзистора 6,через резистор 22 в . с эмиттеромэтого транзистора и через диод 11 . со средней точкой соединения стабилитрона 9 и резистора 20, а коллектор транзистора 5 через диод15 соединен с базой транзистора 7,через резистор 23 - с его эмиттером и через диод 16 - со среднейточкой соединения стабилитрона 11и резистора 25. Эмиттеры транзис торов 6 и 7 через конденсаторы 17и 18 соответственно замкнуты на общую шину. База транзистора 6 присоединена к коллектору транзистора 2,а база транзистора 7 - к коллектору транзистора 3. Коллектор транзистора 6 связан с базой транзистора 2, а коллектор транзистора 7 -с базой транзистора 3. Точка соединения резистора 25 и стабилитрона12 через резистор 27 присоединенак общей шине. Точка соединения коллекторов транзисторов 5 и 1 является выходом 28 устройства, а точкасоединения коллекторов транзисторов 8 и 4 - выходом 29 устройства. Симметричный мультивибратор работает следующим образом.Для нормальной работы мультивибратора необходимо, чтобы напряжение питания было больше, чем напряжение стабилизации стабилитронов 9- 12, а сумма напряжений стабилизации стабилитронов 9 и 10, 11 и 12 должна быть больше напряжения питания,При включении напряжения питания возникает ток по цепи; шина пи тания 30, эмиттер - база транзистора 8, стабилитрон 11, резисторы 25 и 27, общая шина. Это приводит квозникновению тока коллектора транзистора 8, который, протекая по це 10 пи: шина питания 30, коллектор транзистора 8, диод 13, резистор 20,стабилитрон 10, переходом база -эмиттер транзистора 1 общая шина -Ф7приводит к открытию транзистора 1.15 Ток коллектора транзистора 1, проте"кая по цепи: шина питания 30, переход эмиттер - база транзистора 8,стабилитрон 11, резистор 25, диод15, коллектор транзистора 1, общая 20 шина - еще больше открывает транзистор 8, и мультивибратор устанавливается в положение, когда транэисторы 1 и 8 открыты.и насыщены, остальные транзисторы закрыты. На вы ходе 28 имеется низкий, а на выходе 29 - высокий потенциал.Конденсатор 17 заряжается от высокого потенциала на выходе 29 через резистор 22. Напряжение на базе 30 транзистора 6 определяется падениемнапряжения на стабилитроне 10 и переходе база - змиттер насьпценноготранзистора. Когда напряжение наконденсаторе 17 и на эмиттере транзистора 6 превысит напряжение набазе транзистора 6, последний откроется и током коллектора откроеттранзистор 2, которьп током своегоколлектора еще больше откроет тран зистор 6. Возникает лавинообразныйпроцесс открывания и насьпцения транзисторов 6 и 2, и конденсатор 17разряжается через открытые транзисторы 6 и 2. Напряжение на катоде 45 стабилитрона 10 становится нулевым,и ток через стабилитрон исчезает,что приводит к закрытию транзистора1 и исчезновению тока по цепи: шина .питания 30, эмиттер-база транзисто- О ра 8, стабилитрон 11, резистор 25,диод 15, транзистор 1, общая шина,чтоприводит к почти полному закрываниютранзистора 8. Одновременно возникает ток по цепи: шина питания 30,переход эмиттер-база транзистора 5, -.табилитрон 9, резистор 20, открытыйтранзистор 2, общая шина. Это приводил к открыванию транзистора 5 и возникновению тока по цепи: шина пита1108612 щщЯщ Заказ 5884/43 Тираж 862 Подписно Фадмад ППО "Патевтф, г. Ужгород,ул.Прое ния, транзистор 5, диод 16, резистор 25, стабилитрон 12, переход база-эмиттер транзистора 4. Транзистор 4 открывается, а ток через стабилитрон 11 уменьшается до нуля, и 5 транзистор 8 полностью закрывается,Таким образом, мультивибратор переключается в состояние, когда транзисторы 4 и 5 открыты, а транзисторы 1 и 8 закрыты. После разряда конденсатора 17 транзисторы Ь и 2 закрываются. Начинается процесс заряда конденсатора 18 через резистор 23 .от высокого потенциала на выходе 2815Когда напряжение на конденсаторе 18 превысит напряжение на базе транзистора 7, аналогично описанному выше процессу откроются транзисторы 7 и 3, что приведет к закрыванию 20 транзисторов 4 и 5 и открыванию транзисторов 1 и 8. После разряда конденсатора 18 транзисторы 7 и 3 закроются и мультивибратор возвратится в исходное состояние.В дальнейшем процессы переключе ния транзисторов периодически повторяются. Периоды переключения определяются постоянными времени конденсаторов 17 и 18 совместно с резисторами 22 и 23.В предлагаемом симметричном мультивибраторе величина времяэадающих резисторов может достигать нескольких мегаом, чем определяется широкий диапазон генерируемых частот. Изменения напряжения питания (помехи по питанию) практически не влияют на период следования импульсов.Высокая стабильность частоты следования импульсов достигается за счет. стабилизации порога открывания транзисторов 6 и 7 при помощи стабилитронов 12 и 1 О.