Кмоп-мультивибратор

(51) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИ ЛЬСТВ авцов 79,фровые устных МДП ин М.: Радиорис. 9.8. к импуль пользова ре в кай ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(57) Изобретение относитсяной технике и может быть исв радиоэлектронной аппаратучестве экономического генеркоротких импульсов с высоко зочной способностью. Целью изобретения является повышение экономичности и нагрузочной способности устройства. Для достижения этой цели вустройство, содержащее инверторы 1и 2, резисторы 3 и 4, конденсатор 5и источник 10 питания, дополнительновведены датчик 6 тока, элемент 2ИЛИ-НЕ 7, диод 8.и дополнительныйконденсатор 9. Датчик 6 тока содержит резисторы 11 и 12 и транзистор13 и-р-и-типа проводимости, Нагрузочная способность предложенногомультивибратора зависит от применяемого транзистора и сквозного токаКПОИ-элементов и может достичь сотен миллиампер, что во много раз выше, чем у прототипа. 1 з.п. ф-лы,2 ил.55 Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в радиоэлектронной аппаратуре в качестве экономического генератора коротких импульсов с высокой нагрузочной способностью.Целью изобретения является повышение экономичности и нагрузочной способности.На фиг. 1 представлена принципиальная схема КМОП-мультивибратора; на фиг, 2 - временные диаграммы его работы.КМОП-мультивибратор содержит первый 1, второй 2 инверторы, первый 3, второй 4 резисторы, конденсатор.5, датчик 6 тока, элемент 2 ИЛИ-НЕ 7, диод 8, дополнительный конденсатор 9, источник 10 питания. Датчик тока 6 содержит третий 11, четвертый 12 резисторы и-р-и транзистор 13.КМОП-мультивибратор работает следующим образом.В первом квазиустойчивом, относительно продолжительном состоянии транзистор 13 закрыт, на выходе первого инвертора 1 присутствует напряжение "О", на выходе второго инвертора 2 - "1". Конденсатор 5 заряжается через открытый р-канальный транзистор второго инвертора 2, резистор 4 и открытый и-канальный транзистор первого инвертора 1. Напряжение на резисторе 4 (фиг. 2 А), создаваемое током заряда конденсатора 5, экспоненциально уменьшается. По мере приближения этого напряжения к нанряжению переключения первого инвертора 1 у последнего постепенно возрастает сквозной ток и в момент времени, определяемый сопротивлением третьего резистора 11, который может быть регулируемым, начинает открываться и-р-и-транзистор 13. Уменьшение напряжения на его коллекторе (фиг.2 В), передаваясь через дополнительный конденсатор 9, вызывает уменьшение напряжения на входе первого инвертора 1 и приближение его к порогу переключения, что, в свою очередь, увеличивает сквозной ток и приводит к еще большему открыванию транзистора 13. Из-за действия такой положительной связи в точке А (фиг.1) возникает скачок напряжения, в результате которого напряжение на входе первого инвертора 1 достигает напряжения переключения и тем самым ини 5 О 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 циируется регенеративный процесс, поддерживаемый положительной. обратной связью через конденсатор 5, а также положительной обратной связью через дополнительный конденсатор 9. За счет действия обеих цепей обратной связи значительно сокращается время существования сквозного тока через первый инвертор 1, что существ венно уменьшает общее энергопотребление мультивибратора.По завершении регенеративного процесса схема переходит во второе квазиустойчивое, относительно кратковременное состояние, При этом на входах элемента 2 ИЛИ-НЕ 7 присутствуют напряжения, характерные для уровня "О" (фиг. 2 В, 2 С), а на его выходе появляется уровень, превьппающий "1" фиг. 2 Д), Начинается пере- заряд конденсатора 5 по цепи: положительнй полюс источника 10 питания, р-канальный транзистор элемента 2 ИЛИ-НЕ 7, диод 8, конденсатор 5, и-канальный транзистор второго инвертора 2, вход датчика 6 тока, отрицательный полюс источника 10 питания. Ток перезаряда удерживает. транзистор 13 в состоянии насыщения. По мере заряда конденсатора 5 напряжение на входе первого инвертора 1 приближается к напряжению переключения и его сквозной ток поступает на вход датчика 6 тока. По достижении напряжения на входе первого инвертора 1 уровня переключения развивается регенеративный процесс, в результате которого схема переходит вновь в пер.вое квазиустойчивое состояние. Длительность пребывания КМОП-мультивибратора во втором квазиустойчнвом состоянии относительно мала и в основном определяется временем пере- заряда конденсатора 5 через сопротивления открытых р- и и-канальных транзисторов КМОП-элементов 2,7.Резистор 3 предназначен для ограничения тока через защитные диоды первого инвертора 1. Схема (фиг,1) генерирует короткие отрицательные импульсы, для получения положительных импульсов необходимо включить вход датчика тока в цепь положительного полюса источника 10 питания, изменив структуру транзистора 13 на р-п-р, а элемент 7 заменить на 2 И-НЕ,Нагрузочная способность КМОП-мультивибратора зависит от применяемого транзистора и сквозного тока КМОП- элементов и может достигать сотен миллиампер, т.е. во много раз больше, чем у прототипа,Формула изобретения101. КМОП-мультивибратор, содержащий первый и второй инверторы, первый и второй резисторы, конденсатор, выходную шину, источник питания, причем положительный полюс источника 15 питания соединен с плюсовыми контактами питания первого и второго инверторов, выход первого инвертора соединен с входом второго инвертора и с первым выводом второго резистора, 20 выход второго инвертора соединен через конденсатор с вторым выводом второго резистора и с первым выво-дом первого резистора, второй вывод когорого соединен с входом первого 25 инвертора, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения экономичности и нагрузочной способности, в него введены датчик тока, элемент 2 ИЛИ-НЕ, диод и дополнительный кон денсатор, причем вход датчика тока соединен с минусовыми контактами источника питания первого и второго инверторов и элемента 2 ИЛИ-НЕ, а выход - с первым входом элемента2 ИЛИ-НЕ и через дополнительный конденсатор - с вторым выводом второгорезистора, выход элемента 2 ИПИ-НЕсоединен с анодом диода, катод которого соединен с вторым выводом второго резистора, второй вход элемента 2 ИЛИ-НЕ соединен с выходом вто-рого инвертора, выходная шина соединена с выходом датчика тока; плюсовой контакт питания элемента 2 ИЛИ-НЕсоединен с положительным полюсомисточника питания и с плюсовым контактом питания датчика тока, минусовой контакт питания которого соединен с отрицательным полюсом источника питания. 2. КМОП-мультивибратор по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что датчик тока содержит и-р-и-транзистор, третий и четвертый резисторы, причем база и-р-и-транзистора и первый вывод третьего резистора соединены с входом датчика тока, коллектор п-р-и-транзистора и первый вывод четвертого резистора соединены с выходом датчика тока, эмиттер п-р-и- транзистора и второй вывод третьего резистора соединены с минусовым контактом датчика тока, второй вывод четвертого резистора соединен с плюсовым контактом датчика тока.е. г Составитель В, ПятецТехред Л.Олейник Редактор М. Циткина Корректор Н. Король 89/54 Тираж 928 ВНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открыт 113035, Москва, Ж, Раушская наб