Многофазный мультивибратор

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(61) Дополнительное к авт. саид-ву(22) Заявлено 0903.76(21) 2331457/18-21 Союз Советскна Социалистических Республик(51) М. Кл. н 03 к 3/29 с присоединением заявки Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийОпубликовано 250279, Бюллетень7 Дата опубликования описания 2502,79(54) МНОГОФАЗНЫЙ МУЛЬТИВИБРАТОР Изобретение относится к импульсной технике иможет быть использовано в устройствах, осуществляющих деление частоты следования импульсов и их временную задержку, в частности в устройствах синхронизации телевизионных систем.Известен многофазный мультивибратьр, который содержит основные транзисторы, количество которых равно 10 количеству фаз мультивибратора,. резисторы нагрузки в цепях коллекторов транзисторов, времязадающие конденсаторы, каждый из которых включен между коллектором предыдущего и базой последующего транзистора мультивибратора, резисторы смещения, через которые подается напряжение смещения на базы транзисторов (11 .Наиболее близким техническим решением к изобретению является многофазный мультивибратор, который. содержит П основных транзисторов, эмиттеры которых соединены через резистор с шиной нулевого потенциала П резисторов смещения, каждый из которых включен между базой соответствующего транзистора и средней точкой делителя напряжения, выполненного на двух резисторах и включенного между полюсом источника питания и шиной нулевогопотенциала, П резисторов нагрузки, каждый из которых включен между коллектором соответствующего транзистора и полюсом источника питания, П времязадающих конденсаторов, каждый из которых включен между коллектором предыдущего и базой последующего транзисторов, причем, один из П времяэадающих конденсаторов включен между коллектором последнего и базой первого транзистора,блокировочный конденсатор, который включен между средней точкой делителя напряжения и шиной нулевого потенциала 21 .Однако оба эти мультивибратора потребляют большую мощность, что обусловлено небольшой величиной со- противления резисторов нагрузки в цепях коллекторов транзисторов, и имеют недостаточную стабильность длительности импульсов, обусловленную сравнительно слабой обратной связью между двумя соседними фазами мультивибратора и слабым насыщением транзисторов.Целью изобретения является уменьшение потребляемой мощности и повышение стабильности длительности им" пульсов.30 5 Ю Достигается это тем, что в многофазный мультивибратор., содержащий Й. основных транзисторов, И резисторов смещения, каждый из которых включен между базой соответствующего транзистора и средней точкой делителя напряжения, выполненного на двух резисторах и включенного между полюсом источника питания и шиной нулевого потенциала, Ц времяэадающих конденсаторов, каждый иэ которых включен между коллектором предыдущего и базой последующего транзисторов, причем один иэ П времяэадающих конденсаторов включен между коллектором последнего и базой первого транзистора, блокировочного конденсатора, который включен между средней точкой делителя напряжения и шиной нулевого потенциала, введены П дополнительных транзисторов, проводимость которых противоположна проводимости основных транзисторов, при этом эмиттеры основных транзисторов. соединены с шиной нулевого потенциала, эмиттеры дополнительных транзисторов - с полюсом источника питания, а коллектор каждого дополнительного транзистора соединен с коллектором, соответствующего основного транзистора, П резисторов, каждый из которых включен между эмиттером и базой соответствующего дополнительного транзистора, П резисторов связи, каждый из которых включен между базой предыдущего и коллектором последующего дополнительных транзисторов, причем база П -го дополнительного транзистора соединена через резистор связи с коллектором первого дополнительного транзистора. На фиг.1 изображена схема предлагаемого мультивибратора в режиме автоколебаний при числе фаз, равном четырем; на фиг.2 приведены эпюры напряжений для двух соседних фаз, поясняющие принцип работы предлагаемого многофазного мультивибратора.Предлагаемый многофазный мульти- вибратор состоит из основных транзисторов 1-4, эмиттеры которых соединены с шиной нулевого потенциала. База каждого из транзисторов 1-4 через резисторы 5-8 соответственно соединена со средней точкой делителя напряжения, состоящего из резисторов 9, 10 и конденсатора 11. Через конденсатор 12 коллектор транзистора 1 соединен с базой транзистора 2, коллектор которого через конденсатор 13 соединен с базой транзистора 3, Через конденсатор 14 коллектор транзистора 3 соединен с базой транзистора 4, коллектор последнего соединен с базой транзистора 1 через конденсатор 1 5, Емкость конденсатора 15 должна быть ие менее, чем а 1,5 р за больше емкости каждого из конденсаторов )2-14, В цепь коллектора каждого иэ основных транзисторов 1-4 включены дополнительныетранзисторы 16-19, проводимость которых противоположна проводимости основных транзисторов. Коллектор каждого из дополнительных транзисторов16-19 соединен с коллектором основного транзистора 1-4 соответственно.Эмиттеры дополнительных транзисторов16-19 соединены с полюсом источникапитания. База каждого из транзисторов16-19 через резисторы 20-23 соответственно соединена с полюсом источникапитания, кроме того база гранзистора16 через резистор 24 соединена с коллектором транзистора 17, база транзистора 17 через резистор 25 соединена с коллектором транзистора 18,база транзистора 18 через резистор 26соединена с коллектором транзистора19 и база транзистора 19 через резисгор 27 соединена с коллектором транзистора 16. Выходом первой фазы мультивибрдтора является коллектор транзистора1, второй фазы - коллектор транзистора 2, третьей фазы - коллектортранзистора 3, четвертой фазы - коллектор транзистора 4,Тип проводимости транзисторовможет отличаться от приведенных нафиг 1. Например, транзисторы 1-4могут быть р-и-р типа, а транзисторы16-20 п -р-п типа. В этом случаенеобходимо изменить полярность включения источника питания,Предлагаемое устройство можетбыть выполнено также на униполярныхтранзисторах.Четырэхфбаэный мультивибраторработает следующим образом.При включении питающего напр)жения,т.е. в начальный момент времени 1-Ф(см.фиг.2), начинается заряд конденсаторов 12-15 через дополнительные транзисторы 16-19 и резисторы20,24; 21,25; 22,26; 23.37 соответственно.Через конденсатор 15 протекаетбольший зарядный ток,чем через конденсаторы 12-14, что приводит к появлению на резисторе 5 потенциала,отпирающего транзистор 1Уменьшениеколлекторного напряжения транзистора1 (см.фиг.2 а) приводит к уменьшениюпотенциала на базе транзистора 19(см.фиг.2 д), что в свою очередь,приводит к отпиранию транзистора 19 ик еще большему увеличению зарядноготока конденсатора 15, Потенциал набазе транзистора 1 увеличивается(см,фиг,2,б) и транзистор 1 насыщается. Транзисторы 16-18 и 2-4 находятся в это время в закрытом состоянии.Через насыщенный транзистор 1 начинаетразряжаться конденсатор 12. Ток егоразряда удерживает транзистор 1 внасыщенном состоянии. Изменение потенциала на базе транзистора 2 амомент аремени 1- ф , ашзаанноеЮ 15 2 О 30 35 40 45 50 55 разрядом конденсатора 12, показано на фиг.2,г. Продолжающийся заряд конденсатора 15 приводит к уменьшению положительного потенциала на базе транзистора 1. С другой стороны по мере разряда конденсатора 12 уменьшается и его разрядный ток. Таким образом, наступает момент 12, когда транзистор 1 выходит из насыщения и его рабочая точка оказывается на линейном участке вольтамперной характеристики, в результате чего увеличивается потенциал на коллекторе этого транзистора, который передается через конденсатор 12 на базу транзистора 2. Это приводит к уменьшению потенциала на коллекторе транзистора 2 и соответственно на базе транзистора 16, Уменьшение потенциала на базе транзистора 16 уменьшает, сопротивление этого транзистора по цепи эмиттерколлектор, что приводит к еще большему увеличению потенциала на коллекторе транзистора 1Таким образом, начинает действовать положительная обратная связь между первой и второй фазами мультивибратора и в момент времени ь 5-ь 4 это приводит к быстрому запиранию транзистора 1 и отпиранию транзистора 2 (см.фиг.2,в), Одновременно уменьшается сопротивление эмиттер - коллектор тр. зистора 16 и увеличивается сопротивление транзистора 19. Конденсато 12 начинает разряжаться через транзистор 1, Далее процесс протекает аналогичнс описанцОму для первой фазы мультивибраторов. Поочередно открываются транзисторы 3,4,и далее процесс повторяется, начиная с транзистора 1.Таким образом, мультивибратор вырабатывает последовательности импульсоь, сдвинутые относительно друг друга по врем .ни. Импульсы второй фазы (см.фиг.2,в) сдвинуты относительно импульсов первой фазы (см.фиг.2,а), импульсы третьей фазы сдвинуты относительно импульсов второй фазы и так далее. Так как в предлагаемоммультивибраторе, число устойчивых состояний которого равно числу фаз, основной транзистор соответствующей фазы большую часть длительности генерируемого импульса находится в насыщенном состоянии, то стабильность длительности выходных импульсов оказывается значительно большей, чем у известных многофазных мультивибраторов.Уменьшение потребляемой мощности мультивибратором достигается за счет того , что в момент времени, когда основной транзистор одной из фаз открыт, дополнительный транзистор этой же фазы, который выполняет роль сопротивления нагрузки основного транзистора, закрыт.Аналогично описанному выше четырехфазному мультивибратору работает Н-фазный мультивибратор.Устройство может работать также в режиме внешнего запуска. В этом случае разрывается цепь связи с коллектора транзистора 19 на базу транзистора 1.Импульс запуска положительной полярности подается через конденсатор 15 на базу транзистора 1.Таким образом, введение дополнительных транзисторов и резисторов существенно повышает стабильность длительности импульсов многофазного мультивибратора при изменении питающего напряжения, а также резко уменьшает потребляемую мощность при одновременном улучшении формы генерируемых импульсов,формула изобретенияМногофазный мультивибратор с емкостными коллекторно-базовыми . связями на транзисторах, коллектор транзистора последней фазы которого соединен через конденсатор с базой транзистора первой фазы, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения потребляемой мощности и повышения стабильности длительности импульсов, в коллекторную цепь транзистора каждой фазы включены дополнительные транзисторы обратного типа проводимости, эмиттеры которых соединены с полюсом источника питания, при этом каждый эмиттер через резистор соединен с базой своего транзистора, которая через соответствующий резистор связи, соединена с коллектором основного транзистора последующей фазы, присоединенного к коллектору дополнительного транзистора, причем база дополнительного транзистора последней фазы подсоедицена через резистор связи к коллектору основного транзистора первой фазы.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР М 255354, кл, Н 03 К 3/29, 04,04.68,2. Беленький А.Ф, Многофазцые релаксаторы, К. Наукова Думка, 1966, с.108.649131 Составитель М,Леоновактор Е.Гончар ТехредС. Мигай., ХорректорМ.Демчик Эа лиал ППП Патентф, г.ужгород, ул Проектная,576/53 Тираж 1059ЦНИИПИ ГосУдарствпо делам. изобре 113035, Москва, 3-35, Рауш Понного к теннй и кая йаб писноемитета СССРоткрытийд.4/5