Ждущий мультивибратор

(54) ЖДУЩИИ МУЛ (57) Использовани рительных преобр ние-длительност (ток), таймерах. ждущий мультивиб ки 1 и 2 тока собщ времязадающий ко ряда конденсатора стор 9, резис напряжения, тригг тельных ключей 4 ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССРМг 454671, кл, Н 03 К 3/284, 1972,Авторское свидетельство СССРМ. 974555, кл. Н 03 К 3/284, 1981. ЬТИВИБРАТОР е: в прецизионных измеазователях сопротивлеь, частота-напряжение Сущность изобретения: ратор содержит источним опорным элементом 3, нденсатор б, ключ 7 раз, первый опорный резиивный делитель 14 ер 15, Введениедополнии 5, второго опорного ре1739484 зистора 8, дифференциального усилителя 10, суммарного усилителя 11, компаратора 12, повторителя 13 напряжения обеспечивает коррекцию опорного напряжения при изИзобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в прецизионных измерительных преобразователях сопротивление-длительность, частота-напряжение (ток), таймерах и т,д.Известен ждущий мультивибратор, содержащий два транзистора, времязадающий конденсатор и резистор.Недостатками такого мультивибратора являются низкая стабильность длительности формируемого импульса и значи гельное время восстановления.Известен также ждущий мультивибратор, содержащий триггер на транзисторах разного типа проводимости, времязадающий конденсатор, источник тока заряда времязадающего конденсатора, сравнивающее устройство компаратор) и развязывающий диод в цепи разряда времязадающего конденсатора.К недостатку этого мультивибратора следует отнести низкую температурную стабильность длительности формируемого импульса, значение которой трудно поддается прогнозу и расчету. Для достижения высокой температурной стабильности необходимо введение в схему индивидуальных корректирующих регулировок. Это выполняется при температурных испытаниях каждого экземпляра мультивибратора. Следует также отметить, что даже после индивидуальной настройки каждого мультивибратора не удается обеспечить долговременную стабильность длительности вследствие ухода параметров элементов схемы.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является ждущий мультивибратор, содержащий триггер на транзисторах разного типа проводимости, времязадающий конденсатор, ключ разряда времязадающего конденсатора, пороговый элемент (компаратор), опорный резистор и два идентичных источника тока с общим опорным элементом.Повышение стабильности длительности формируемого импульса в мул ьтивибраторе достигнуто применением двух идентичных источников тока, один из которых используется для заряда времязадающего конденсатора, а другой - для создания опорного напряжения (падение напряжения на опорменении тока заряда времязадающего конденсатора, чем достигается повышение стабильности формируемой длительностиимпульса. 1 ил. ном резисторе). Значения токов источниковвыбираются равными.Однако в таком мультивибраторе в процессе заряда конденсатора постоянным ос 5 тается значение тока, протекающего черезопорный резистор. Значение же тока зарядаизменяется (уменьшается), так как понижается коэффициент усиления выходноготранзистора источника вследствие уменьше 10 ния напряжения на его переходе эмиттерколлектор. Такое изменение тока приводит котклонению длительности формируемого импульса от расчетного значения и не позволяетиспользовать схему такого мультивибратора15 в качестве линейного измерительного преобразователя (сопротивление-длительность,емкость-длительность и т,д,),Цель изобретения - повышение стабильности длительности формируемого им 20 пульса.Поставленная цель достигается тем, чтов ждущем мультивибраторе, содержащемтриггер, первые вход и выход которого являются соответственно входом и выходом ус 25 тройства, первый и второй источник тока собщим опорным элементом, времязадающий конденсатор. ключ разряда конденсатора, вход которого подключен к второмувыходу триггера, а выход - параллельно об 30 кладкам конденсатора, опорный резистор,подключенный первым выводом к выходувторого источника тока, а вторым - к общейшине питания, компаратор, выход которогоподключен к второму входу триггера, допол 35 нительно введены первый и второй ключи,управляющие входы которых соответственно соединены с первым и вторым выходамитриггера, а первые коммутирующие выводысоединены с выходом первого источника то 40 ка, а вторые соединены соответственно спервой и второй обкладками конденсатора,дополнительный опорный резистор первымвыводом соединенный с второй обкладкойконденсатора, а вторым - с общей шиной45 питания, дифференциальный усилитель -первый вход которого соединен с первымвыводом опорного резистора, а второй вход.с первым выводом дополнительного опорного резистора, суммирующий усилитель,50 первый вход которого подключен к выходудифференциального усилителя, второй - кпервому выводу опорного резистора, а выход - к первому входу компаратора, повторитель напряжения, вход которого подключен к первой обкладке конденсатора,делитель напряжения, вход которого подключен к выходу повторителя, а выход - квторому входу компаратора.На чертеже приведена схема ждущегомультивибратора,Ждущий мультивибратор содержит первый источник 1 тока, второй источник 2 тока,опорный элемент 3, являющийся общим дляукаэанных источников тока, первый 4 и второй 5 ключи, времязадающий конденсаторб, ключ 7 разряда конденсатора 6, дополнительный опорный резистор 8, опорный резистор 9, дифференциальный усилитель 10,суммирующий усилитель 11, компаратор 12,повторитель 13 напряжения, резистивныйделитель 14 напряжения, триггер 15.Ждущий мультивибратор работает следующим образом.В исходном состоянии схемы мультивибратора триггер 15 занимает такое положение, при котором на его первом выходе(выход устройства) действует сигнал низкого логического уровня, а на втором - высокого уровня, Коммутирующие выводы (Х - Х)ключа 4 находятся в разомкнутом состоянии, а коммутирующие выводы (Х-Х) ключей5 и 7 замкнуты, так как на управляющихвходах ключей 4 и 5 и 7 действуют соответственно сигналы низкого и высокого логических уровней. Времязадающийконденсатор б разряжен через замкнутыевыводы 7 и напряжение на его обкладкахпрактически равно нулю, т,е, Ов . О, Ток 11источника 1 протекает через замкнутыйключ 5 и резистор 8 и создает на последнемпадение напряжения Оа=1Ве. Ток 12 источника 2 протекает через резистор 9 и создает на нем падение напряжения 09=12 В 9,)Токи 1 и 12 и резисторы 8 и 9 приняты 1=12=1и Вя=В 9=В. Следовательно, 08=09. Дифференциальный усилитель 10 выделяет разность напряжений Ою=Оя(в исходномсостоянии 010 = О), Суммирующий усилитель 11 суммирует напряжения 010 и 09,Выходное напряжение Оц= 09 усилителя11 является опорным для компаратора 12 ивоздействует на его первый вход, Значениенапряжения, воздействующего на второйвход компаратора 12. определяется какО и ; 07 -" 0 (где К коэффициент делеОв,Кния напряжения на выходе повторителя13 делителем 14), Значение коэффициента К выбирается из условия обеспечениякО При поступлении на вход мультивибратора формируемого импульса триггер 15 изменяет свое состояние на обратное - на первом выходе возникает сигнал высокого логического уровня, а на втором - низкого.При этом ключи 5 и 7 переходят в разомкнутое, а ключ 4 в замкнутое состояние и конденсатор б начинает заряжаться током. Помере возрастания напряжения на конденса 10 торе б значение тока 11 уменьшается, в то жевремя значение тока 12 остается неизменным (12=сопзт). Это будет приводить к возникновению разности напряженийОйдо =Ов - 09 на выходе усилителя 10 и, сле15 довательно, к уменьшению напряжения 01на выходе сумматора 11 (где Оо и Оанапряжения на выходе усилителя 10 и нарезисторе 8 при заряде конденсатора б,При равенстве напряжений Ои20 Об + Оз 06+ОвК.Квыходе компаратора 12 возникает импульс, который устанавливает триггер 15 впервоначальное положение (исходное состояние схемы),Будем считать, что к моменту т прекращения процесса заряда конденсатора бвеличина тока О уменьшилась на Л 1.Значение суммарного напряжения Ос напоследовательно включенных конденсато(1 - Л 1) гре б и резисторе 8 будет ОсС 6+ ( - Л 1) Вв. Напряжение на выходесумматора равно 011 = (2 - Л) В 9.При равенстве О и с учетом= 2 -- 1ОсКи Вя= Вя= В имеем т= Сб В(К),Таким образом, благодаря коррекции40 опорного напряжения при изменении токазаряда времязадающего конденсатора вданном устройстве достигается высокаястабильность длительности формируемогоимпульса. Это дает возможность использо 45 вать мультивибратор в качестве широтноимпульсного преобразователя с высокойстепенью линейности выходнои характеристики,Формула изобретения50 Ждущий мультивибратор, содержащийтриггер, первый вход и выход которого соответственно являются входом и выходом устройства, первый и второй источники тока собщим опорным элементом, времязадающий конденсатор, первый ключ разрядаконденсатора, управляющий вход которогоподключен к второму выходу триггера, а выходы подключены параллельно обкладкамвремязадающего конденсатора. опорный1739484 20 25 30 35 40 50 Составитель А,ИзмайловРедактор Н.Лазаренко Техред М.Моргентал Корректор О,Ципле Заказ 2009 Тираж Подписное 8 НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035. Москва, Ж. Раушская наб,. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгород, ул.Гагарина. 101 резистор, первый вывод которого подключен к выходу второго источника тока, а второй - к общей шине питания, компаратор, выход которого подключен к второму входу триггера, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения стабильности формируемой длительности импульса, в него дополнительно введены второй и третий ключи, управляющие входы которых соответственно соединены с первым и вторым выходами триггера, а их первые коммутирующие выводы соединены с выходом первого источника тока, а вторые выводы соответственно соединены с первой и второй обкладками времязадающего конденсатора, второй опорный резистор первым выводом соединен с второй обкладкой конденсатора, а вторым - с общей шиной питания, дифференциальный усилитель, первый и второй входы которого соответственно соединены 5 с первыми выводами. первого и второгоопорных резисторов, суммирующий усилитель, первый и второй входы которого соответственно соединены с выходом дифференциального усилителя и его вторым 10 входом, а выход - с первым входом компаратора, повторитель напряжения, вход которого соединен с первой обкладкой конденсатора и делителя напряжения, вход которого соединен с выходом повторителя 15 напряжения, а выход - с вторым входомкомпаратора.