Мультивибратор

Сфеэ СееетснмкСецмалмстмчесм маРеспублмн О Л И С А Н И Е 750702ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТВЛЬСТЬУ(22)Занвлено 17,04.78 (21) 2604784/18-21 (5 ) М. КЛ;Э с присоединением замаки МН СЗ К 3/281 Ьеуаерстееае 4 квинтет СЮь.р ае млаи нзебретекнк н еткрнтнйДата опубликования описании 25.07.80(54) МУЛЬТИВИБРАТОР Изобретение. относится к радиотехнике,в частности к имнульсной технике, и может быть использовано для формированиябиполярных импульсов заданной длительносж и периода, в устройствах модуляциидлительности импульсов или периода и в%устройсщах иенерации импульсов инфранизких частот,Известны мультнвибраторы, выпоаи;нные на операционных усилителях, в которых положительная обратная связь осуществляется через резистивный делитель,а отрицательная обратная связь осуществляется через интегрирующую ЯС-аепочку.Цепь отрицательной обрамкой связи можетбыть выполнена на резистивном делителе,а цепь положительной обратной связи может быть выполнена в виде дифференцируахцей ИС-цепочки. Посредством указанных цепей осущес щляется подача импульса с выхода усилителя на неинвертмрующий и июерпсрующий входы усилителя 11,Существенными недостатками извесьных устройств являются взаимное влияние 2изменения длитензности импуюьса на неих од следовающ импульсов и наоборот, а также малый диапюон регулирования коарфициента скважности ренерируемых импульсов.Извесь мультивибратор, содержащий операционный усвтитель, в.ход которого через резистивиый. делитель соединен с инвертирующим входом, а через кондеВ- сатор - с резистором 2).Существещвими недостатками известного устройства являются влияние изме 1 пения дпительцости импульса на период) следования и наоборот, а также малый диапазон изменения коэффициента скважности генерируемых импульсов.Белью изобретения является обеспечьюсе регулировающ периода сждовающ им пуа ссв при сакранеюти их длительности постоянюй при одновременном увеличении скважности гбнерируемйх иьщульсов,Для этого в мультивибратор,содержащийопержионный усилитель, выход которого3 75070 1 о 15 Часть зыходного напряжения с отрица тельной амплитудой через резисторы 2 и ;"5 поступает на иивертирующий вход усилителя 1. В начальный момент отрицатец- ная амплитуда перепада напряжения "б ф неинвертирующего входа усилителя 1 значительно превышает амплитуду отрицательного напряжения на инвертируюшем входе" и усилитель 1 находится в насыщении с отрицательным напряжением на выходе, Поскольку в начальный момент отрицательное напряжение на затворе полевого тран зистора 5 значительно ниже напряжения отсечки, то транзистор 5 полностью зак рыт пока не произойдет разряд напряжения на конденсаторе 6 через резистор 7 до напряжения сжщения- И.д,которое можно регулировать от напряжения до нуля. дующим образом. Таким образом, до тех пор, пока пожвой транзистор 5 полностью закрыт, отсутствует разряд конденсатора 4 в течениепромежутка времени Ьи соответственнона это время увеличивается период генерируемых импульсов, Для уменьшения токов(течек и увеличения входного сопротивления усилителя 1 включен резистор 8. Поистечении времени Ь 1 и разряда конденсатора 6 напряжение смещения затвора уменьшается до постоянного напряжения -И и открывается полевой транзистор 5,-смф --сопротивление, промежутка исток-сток которого зависит от величины смешения -Й, После открытия полевого транзистора 5 начинается процесс разряда конЩденсатора 4 через промежуток исток стокполевого транзистора 5. Следовательно,время разряда конденсатора 4 и соответственно период генерируемых импульсов можчерез резистивный делитель соединен с инвертирующим входом, а через конденсаторс резистором, введены резистор, полевой транзистор и конденсатор, одна обкладка которого соединена с выходом операционного усилителя, а другая через резисторс источником смещения, и непосредственно - с затвором пожвого тран.-истора, исток которого соединен с общей шиной, а сток через резистор - с неинвертирующим входом операционного усилителя,На фиг, 3. представлена принципиальная схема мультивибратора на фиг. 2 - эпюры напряжений в различных точках этого мультивибратора.Иультивибратор содержит интегральный операционный усилитель 1, цепь отрицательной обратной связи на резисторах 2 и 3, цепь.полсокительной обратной связи на дифференцирующем конденсаторе 4 и управо ляемом резисторе в виде полевого транзистора 5, дополнительный конденсатор 6, резистор 7 и дополнительный резистор 8.25зо Работа мультивибратора происходит слеПредполагается, что в исходном состоянйи операционный усилитель 3. находится в насыщении с положительным напряжением на выходе (фиг. 2 а). Перепад напряжения с выхода усилителя 1 через дифференцирующий конденсатор 4 поступает на сток полевого транзистора 5 и через резистор 8 - на нейнвертирующий вход усилителя 3. (фиг. 2 в). Такой же перепад напряжения через конденсатор 6 и резистор7 поступает на затвор полевого транзистора 5 и полностью открывает его, и сопротивление промежутка сток-исток минимально (фиг. 2 с), Часть выходного напряжения через резистивный делитель на резисторах 2 и 3 поступает на инвертируюший вход усилителя 3. (фиг, 20. В на.- чальный момент положительная амплитуда перепада напряжения "5 ф на неинвертируюшем входе значительно превышает амплитуду положительного напряжения на инвертирующем входе, и усилитель 1 находится в насыщении с положительным напряженнем на выходе. По мере пере- заряда конденсатора 4 через сонротивжнне промежутка сток-исток полевого транзистора 5 амплитуда положительного напряжения на неинвертируюшем входе усилителя 3. уменьшается и через некоторое время становится равной амплитуде напряжения на инвертируюшем входе. В этот момент усилитель 3. скачком переходит в другое насьцценное состояние с 35 40 45 50 55 2 4отрицательным напряжением на выходе, и снова начинается процесс перезаряда конденсатора 4. Отрицательная амплитуда перепада напряжения с выхода усилителя 1 через конденсатор 4 поступает на исток пожвого транзистора 5 и через резистор 8 - на неинверти укзпий вход усилителя 1.При отрицательном напряжении на выхо де усилителя 1 функции стока и истока полевого транзистора 5 меняются местами, т.е, сток становится истоком и наоборот. Перепад напряжения с отрицательной амплитудой через конденсатор 6 и резистор 7 поступает на затвор пожвого транзистора 5 и полностью закрывает его, в результате чего резко увеличивается сопротивление промежутка исток-сток полевого транзистора 5.5 75070 но регулировать как изменением величийы, постоянврго смещения- И., так и изменением постоянной временй разряда конденсатора 6.По мере разряда конденсатора 4 ампли- ь .туда напряжения "Ьнеинвертирующего юища становится равной амплитуде напряжения на иввертирующем входе, и в этот момент усилитель 1 скачком переходит в исходное насыщенное состояние с положи О тельным напряжением на выходе, В даль нейшем процесс работы мультивибратора повторяется снова.Таким образом, в предлагаемом мультивибраторе можно осуществить лискрет ное изменение длительности и периода сле- дования импульсов изменением номинала емкости дифференцирующего конденсатора, а затем при сохранении постоянным этой длительности импульсов можно изменить 20 период генерируемых импульсов как изме вением величины постоянного напряжениясмешения затвора полевого транзистора, так и изменением постоянной времени разряда дополнительной ИС-цепочки. Посколь ку входное сопротивжние полевого транзистора очень велико, то постоянную времени разряда дополнительной ИС-цепочки можно изменять в очень широких пределах, при этом вв изумецяется длительность ръ 30 верируемых импульсов, а это позволяет 2 6резко повысить оэффициевт сквваиости .Гевевируемых импульсов.формула изобретения Мультивибратор, содержащий операцион;ный усилитель, выход которого через резистивный делитель соединен с инверти-рующим входом, а через конденсаторс резистором, о т л и ч а ю щ и й с я:,тем, что, с целью обеспечения регужровки периода следования импульсов при,сохранении их длительности постоянной,при одновременном увеличении скважности генерируемых импульсов, в него введены резистор, полевой транзистор и конденсатор, одна обкладка которого соединена с выходом операционного усилителя,а другая - через резистор с источникомсмещения, и непосредственно с затворомпожвого транзистора, исток которого соединен с общей шиной, а сток - через резистор с неинвертирующим входом операционного усилителя.Источники информации,принятые во внимание при экспергизе1. Патент США ЬЬ 3486133,кл. 331-111, 1972,2. Сбау 1 оо Й.В МоИ 1 еЬгайогъ; геегооооа гоопоъаИ аой ЬМОЯ сгсо 6 ФКге 1 емМ 7,.9,И 1451, 1973 (прототип).750702 В. фоминовалева оставите льехред Н,. Клю ект акто. Коста Тираж 995 Подиисное НИ И ПИ 1 Ъсударствещнио комитета СССР по делам изобретений и открытий 3035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д. 45