Мультивибратов

(51)5 Н 03 К 3 03 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ произвоонмаш" ти рямоугольнтах. - М.: р. 4.30СССР 1, 1982. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ П(НТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Ленинградское научновенное объединение Электр(56) Волков С. Генераторыных импульсов на МОИ-элемеЭнергоиздат, 1981, с. 156,Авторское свидетельство11 1019592, кл. Н 03 К 3/28 4) МУЛЬТИВИБ РАТОР7) Изобретение относится к импульс 2ной технике. Цель - повышение надежности в работе мультивибратора (МВ)за счет повышения стабильности частоты выходных ипульсов при изменениинапряжения питания и температуры, атакже расширение его функциональныхвоэможностей за счет расширения диапазона генерируемых частот. Для еедостижения в ИВ введены инвертор 6,источник 14 опорного напряжения, ключевые транзисторы 7, 8, транзисторы9-11, шина 15 управления, ИВ содержиттакже ЯВ-т риг гер 1, в ремязадающийконденсатор 2 и инверторы 3-5. 2 з.п,ф-лы, 3 ил,Изобретение относится к импульснойтехнике и может быть использовано визмерительньм и преобразовательныхустройствах.Цель изобретения - повышение надежности работы за счет повышениястабильности частоты вьмодных импульсов при изменении напряжения питанияИ температуры, а также РасширениеФункциональных возможностей за счетРасширения диапазона генерируемыхЧастотРасширение функциональньм возможностей мультивибратора связано такжес расширением диапазона скважностейгенерируемьм импульсов,На фиг,1.представлена схема мульФивибратора; на фиг.2 - схема токового зеркала; на фиг.З - временные диаграммы работы мультивибратора.Мультивибратор содержит КБ-триггер1, времязадаюший конденсатор 2, перэый 3, второй 4, третий 5, четвертыйб инверторы, первый 7 и второй 8 ключевые транзисторы, первый 9, второй10 и третий 11 транзисторы токовогозеркала, выходные шины 12 и 13, источник 14 опорного напряжения, шину15 управления, токоэадающий резистор 16,Входы В и К триггера 1 подключенысоответственно к выходам инверторов3 и 4, а выходы Я и Я - соответственнок входам инверторов 6 и 5, выходы ко,торых соединены с выходными шинами 1235и 13 и соответственно с затворамиключевых транзисторов 8 и 7, Стокиключевых транзисторов 7 и 8 присоединены к шине источника 14 опорного напряжения, а их истоки - соответственно к первой и второй обкладкам конденсатора 2, к входам инверторов 3, 4и стокам транзисторов 9, 1 0 токовогозеркала. ЗатвоРы. транзистоРов 9-11 45соединены между собой и со стокомтранзистора 11 и присоединены к шине15 управления, а их истоки соединеныс общей шиной, Токозадающий резистор16 подключен между шиной источника 14опорного напряжения и шиной 15 управлен ия,Схема токового зеркала (фиг,2) сдвумя шинами управления содержит первый 9, второй 10, третий 11, четвертый 17 транзисторы и первую 15 и вто рую 18 шины управления, при этом шина18 управления соединена со стокомчетвертого транзистора 17, его затвором и затвором транзистора 10, а исток транзистора 17 соединен с исто- ком транзистора 11, с истоками транзисторов 9, 10 и с общей шиной. Затво ры т ран з ис то ров 9 и 1 1 соединены соответственно со стоком транзистора 9 и шиной 15 управления.Мультивибратор работает следующим образом (см. Фиг. 3) .В исходном состоянии Сд в.ремязадающий конденсатор 2 разряжен, на его обкладках присутствуют нулевые потенциалы (фиг.За) .В момент С на шины источника питания и на шину источника 14 опорного напряжения подается напряжение, а на шину 15 управления - ток управления токового зеркала.При этом выполняется следующее со" атно вен ие: ПпорепЦпыт -%,ор 1О)где Е- величина опорного напряжения;Ц- величина напряжения питания 1Ц - величина порогового напряпоржения (напряжение срабатывания активных транзисторовинверторов 3 и 4 в интегральном исполнении 1пор= Цюру).Триггер 1 устанавливается в одноиз устойчивых состояний, При этом,если на выходе С 1 присутствует высокийпотенциал, а следовательно, на шине12 - ,"0", а на шине 13 - ; "1", то назатвор транзистора 7 поступает напряжение, открывающее его, тогда потен -пиал на одной обкладке конденсатора 2равен Е . Так как конденсатор былразряжен, то и на другой его обкладкеустанавливается такой же потенциал.При выборе соответствующих соотношений размеров транзисторов 7-1 0 токразряда, протекающий через транзистор, лишь незначительно уменьшает потенциал обкладки конденсатора 2,В интервале с, -потенциал навходе инвертора 3 линейно падает отвеличины Ер до Ц , так как ток Разряда транзистора 9 постоянньг,": (генератор тока) (фиг,2 а),В момент с закрывается инвертор3, высокий потенциал на входе 8 КЯтриггера 1 перебрасывает его в другоеустойчивое состояние, При этом транзистор 7 закрывается; транзистор 85 1552356 открывается и потенциал на входе инвертора 3 становится равным Е, а на входе инвертора 4 (Фиг. 26) равным 2 С 2(Ео - ПмКф 4 К С, (6)о + о Поо 2 Ео ПюоВ интервале с-С процесс переэаряда конденсатора 2 происходит через генератор тока на транзисторе 10,В момент с инвертор 4 закрывается, В 5-триггер 1 перебрасывается в другое состояние. Далее процесс повторяется. При этом размах автоколебаний пилообразной Формы на входах инверторов 3 и 4 достигает величины (фиг. 2 а, 26) Пяор Ппо 2 (Е о ПоориПри равенстве размеров транзисторов 9-11 токового зеркала и их пороговых напряжений мультивибратор генерирует икпульсы симметричной формы на выходах 12 и 13 (фиг.2 в, г), при этом 25(4) Т: - 2 С -- -.- - -Щ -- ,2(Е -Уо )1 Угде Т - период генерируемых импульсов;С - емкость конденсатора 2;2(Е- Б ) - размах пилообразного напряооржения на обкладках конденсатора 2;1 - ток управления токового35зеркала.Следовательно, частота выходныхжпульсов не зависит от напряженияпитания и обеспечивается постояннаяскважность колебаний, равная 2,40Из Формулы (2) также следует, чточастота автоколебаний мультивибратора прямо пропорциональна 1 и может быть изменена в широких пределах,что обеспечивает расширение Аункпио45нальных возможностей мультивибратора. 1МУор р в(5)55 где Ко - сопротивление резистора 16.В этом случае формула (2) принимает вид При включении токозадающего резистора 16 между шиной 15 управления и шиной 14 источника опорного напряжения величина тока управления в 50 первом приближении определяется выра- жением Следовательно, частота автоколебаний в первом приближении не з авис ит от технологических раэбросов параметр ров транзисторов, от изменения температуры и от величины опорного напряжения,Таким образом, технико-экономический эффект заключается в повышении стабильности частоты при изменении питающего напряжения и температуры и расширения диапазона генерируемых частот и скважностей выходных импульсов,Формула изобретения1. Иультивибратор, содержащий КЯ- триггер, времяэадающий конденоатор, включенный между входами первого и второго инверторов, выходы которых соединены соответственно с прямым и инверсным входами КЯ-триггера, третий инвертор, вход которого соединен с инверсньи выходом КЯ-триггера, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности работы за счет повышения стабильности частоты выходных импульсов при изменении напряжения питания, а также расширения функциональных воэможностей за счет расширения диапазона генерируемых частот, в него введены четвертый инвертор, вход которого соединен с прямым выходом КБ-триггера, источник опорного напряжения, первый и второй ключевые транзисторы, стоки которых соединены с шиной источника опорного напряжения, .затворы - соответственно с выходами третьего и четвертого инверторов и с выходными шинами, а истоки - с первой и второй обкладками конденсатора, схема токового зеркала, содержащая первый, второй и третий транзисторы и шину управления, стоки первого и второго транзисторов соединены соответственно с второй и первой обкладками конденсатора, затворы - с затвором и стоком третьего транзисто-, ра и с шиной управления, а истоки транзисторов соединены с общей шиной.2, 3 ультивибратор по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения стабильности частотыСоста Техре итель Н,ФерапонтоваМ.Дидык Коррек едактор Л.М ипл аказ 339НИИПИ Государстве11 Тираж 660 Подписноеого комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 35, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат Патент" Гагарина, 101 жгород выходных жпульсов при изменении температуры, в него введен токоэадающий резистор, включенный между шиной управления и шиной источника опорного напряжения,3. Иультивибратор по и.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с це.лью расширения функциональных возможнастей эа счет расширения диапазона скважностей выходных импульсов, в схему токового зеркала введены четвертый,транзистор и вторая шина управления, которая соединена с затвором и стоком четвертого транзистора 5и затвором второго транзистора, затворы первого и третьего транзисторов соединены с первой шиной управления током, а исток четвертого транзистора соединен с истоком третьего транзистора.