Одновибратор

(51)М. Кл,Н 03 К 3/284 Государстееииый комитет по делам изобретеиий и открытий(72) Автор изобретения И А. Штаерман х гЯП +РСпециальное конструкторское бюро научного приборостроен яс опытным производством АН ГрузинскойССР ОУ 1;,. ОЬ 3;:",Г" 14(54) ОДНОВИБРАТОР Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в аппаратуре автоматики, телемеханики и систем управления.Известен одновибратор по основному авт, св. 11 531260, содержащий полевой транзистор;ч5 исток которого подсоединен к общеи шине, а К, стоку подключен резистивный делитель, свободный конец которого через диод и резистор соединен с шиной питания, точка соединения резистивного делителя с диодом через конден 1 О сатор подключена к общей шине, средняя точка резистивного делителя соединена с базой, биполярного транзистора, эмиттер которого с 6- единен с шиной питания, а коллектор через нагрузочный резистор - с общей шиной, затвор15 полевого транзистора соединен через резистор смешения с шиной питания и через времязадающий конденсатор - с коллектором биполярного транзистора, входом устройства является затвор полевого транзистора, а выходом - коллектор биполярного транзистора 11.Однако известный одновибратор, во-первых, плохо запускается очень короткими импульсами, во-Вторых, дает временный сдвиг форМнруемого импульса относительно запускающего импульса, что приводит к уменьшению быстродействия одновибратора.Для нормальной работы известного одновибратора необходимо, чтобы импульс положительной обратной связи появлялся на его входе до окончания запускающего импульса, в противном случае одновибратор может не. срабо. тать,Известный одновибратор имеет два последовательно включенных транзистора, каждый из которых вносит вклад в общую задержку появления йа входе импульса обратной связи, что ухудшает его запуск короткими импульса)чи и задерживает появление формируемого импульсаа.Целью изобретения является увеличение быст. родействия одновибратора, т.е. уменьшение временного сдвига формируемого импульса относительно запускающего импульса, и улучшение функциональных возможностей путем улучшения запуска одновибратора короткими импульсами.105 10 15 20 25 30 35 40 45 50 3764Для достижения указанной цели в одновибратор, содержащий полевой транзистор, истоккоторого подсоединен к общей шине, а к стоку подключен реэистивный делитель, свободныйконец которого через диод и резистор соединен с шиной питания, точка соединения резис.тивного делителя с диодом через конденсаторподключена к общей шине, средняя точка резис.тивного делителя соединена с базой биполярного транзистора, эмитгер которого соединен сшиной питания, а коллектор через нагрузочныйрезистор - с общей шиной, затвор полевоготранзистора соединен через резистор смещенияс шиной питания и через времязадающий конденсатор - с коллектором биполярного транзистора, введены конденсатор и резистор, при.чем конденсатор включен между эмиперомбиполярного транзистора и затвором полевоготранзистора, а резистор включен между шинойпитания и эмнттером этого биполярного трон.зистора.Уменьшение временного сдвига формируемого импульса относительно запускающего импульса и улучшение запуска одновибратора короткими импульсами, т.е, увеличение быстродей.ствия одновибратора, достигается за счет того,что запускающий сигнал непосредственно пода.ется на затвор полевого транзистора и черездополнительный конденсатор на эмиттер биполярного транзистора, соединенный резисторомс шиной питания, одновременно запирая их,Этим исключается задержка, вносимая полевымтранзистором, что уменьшает временной сдвигвыходного импульса относительно запускающе.го импульса и улучшает запуск одновибраторакороткими импульсами, в результате чего иувеличивается быстродействие одновибратора.На чертеже изображена принципиальная схе.ма одновибратора,Оцновибратор содержит полевой транзистористок которого подсоединен к обшей шине 2,к его стоку подсоединен резистор 3, ко второ.му выводу которого подсоединены базы бипо-.лярного транзистора 4 и резистор 5 Другойвывод резистора 5 подсоединен к шине питания 6 через резистор 7 и диод 8. Точка соеди.нения диода 8 и резистора 5 соединена с об.щей шиной 2 конденсатором 9,Резистор 7, диод 8 и конденсатор 9 позволяет исключить ложное срабатывание устройства при кратковременном отключении источнйка питания, так как при восстановленю 1 питания зарядный ток конденсатора 9 создаетразность потенциалов между эмиттером и ба.эой биполярного транзистора 4, отпирая его,и одновибратор оказывается сразу в устой.чивом состоянии. Коллектор биполярйого. тон.знстора 4 через нагрузочный резистор 10 соединен с общей шиной 2 и через времязада. ющий конденсатор 11, образующий положительнуюобратную связь, с затвором полевого тран.зистора 1, Эмиттер биполярного транзистора 4соединен резистором 12 с шиной питания 6 и конденсатором 13, который служит для передачи запускающего импульса на биполярный транзистор 4 - с затвором полевого транэистора 1,Затвор полевого транзистора 1, соединенрезистором 14 с шиной питания,Входом устройства является затвор полевогот транзистора 1, а выходом - коллекторбиполярного транзистора 4, Оцновибратор работает следующим образом. В устойчивом состоянии полевой транзистороткрыт, следовательно биполярный транзистор 4 также открыл, Транзистор 1 открыт отпирающим потенциалом, создаваемым источником питания на его затворе при помощи резистора 14, При этом иэ-за открытого перехода затвор-исток потенциал затвора близок к потенциалу общей шины. Ток стока открытого транзистора 1, создавая падение напряжения на резисторах 5 и 7, осуществляет отпирание перехода база - эмиттер транзистора 4, н часть тока протекает через базу транзистора 4, который насьпцается, и на его коллекторе устанавливается потенциал, близкий к напряжению пита. ния. Конденсатор 1 заряжен до напряжения близкого к напряжению питания, Диод 8 заперт падением напряжения на дополнительном резисторе 7, Конденсатор 9 заряжен до напря. жения, равного напряжению питания за вычетом падения напряжения на дополнительном резисторе 7. При поступлении на затвор полевого трап. зистора 1 пускового импульса запирающей по лярности этот транзистор закрывается. Этот жеимпульс поступает через конденсатор 13 на эмиттер биполярного транзистора 4. Возникающее на резисторе 12 падение напряжения уменьшает разность напряжений между змиттером и базой биполярного транзистора 4 и запирает его.Таким образом, конденсатор 13 и резистор 12 ускоряют работу схемы, так как биполяр. ный транзистор 4 запирается пусковым импульсом одновременно с полевым транзистором 1,т,е. исключена задержка, вносимая полевымтранзистором 1,Запертый полевой транзистор 1 разрываетцепь питания базы биполярного транзистора 4,а конденсатор 9 за время длительности пускового импульса успевает дозарядиться через ре.эистор 7 до напряжения питания и создать за.пирающее нулевое напряжение на переходе база.эмиттер транзистора 4, поэтому биполярный764105 6конденсатор 9 удерживает на базе транзистора4 потенциал общей шины 2, в то время какна эмиттер поступил потенциал шины питания 6,т, т.е, к переходу база - эмиттер приложено отпио. 5 рающее напряжение,е Прежде чем конденсатор 9 заряжается с нео- большой постоянной времени через дополни.а тельныйрезйстор 7, на выходе устанавливаетсяпотенциал шины питания 6 источника питания,111 н скачек напряжения на коллекторе транэистоя ра 4 через конденсатор 11 поступает на затвортранзистора 1 и открывает его,Возникающий ток стока, протекая частичночерез базу транзистора 4, поддерживает траннем 15 зистор 4 В открытом состоянии.Резистор 3 служит для ограничения тока базы, а резистор 5 - для устранения замедля;о- ющего влияния конденсатора 9 на скоростьотпирания транзистора 4 импульсом, поступащ ющим со стока. транзистора 1.Следовательно, несмотря на незаконченностьразряда времязадающего конденсатора 11, одго. новибратор принимает устойчивое состояниеор одновременно с восстановлением кратковремен.25 но снятого напряжения питания.е- Таким образом, предлагаемая схема одновиб.ратора позволяет уменьшить временной сдвигформируемого импульса и лучше запускаетсяочень короткими импульсами, результатом чегоЭО и является увеличение быстродействия предлагаемого устройства до уровня современных логических ТТЛ-микросхем, например 155.ой серии. транзистор 4 остается запертым до тех пор,пока заперт полевой транзистор 1.Так как ток коллектора прекращается, падение напряжения на резисторе 10 отсутствуеи потенциал коллектора становится равным птенциалу обшей шины, Поскольку напряженина конденсаторе 11 не может изменяться мгнвенно, перепад напряжения на коллекторе окэывается приложенным к переходу затвор-нс.ток в запирающем направлении,Времязадающий конденсатор 11 разряжаетсчерез времязадающий резистор 10, стремясьпереэарядиться под действием напряжения источника питания.Транзистор 1 остается закрытым напряженна затворе, постепенно уменьшающимся по эпоненциальному закону. Одновибратор будетнаходиться в этом временно устойчивом состянин до тех пор, пока напряжение на затворетранзиСтора 1 по абсолютной величине не станет меньше напряжения отсечки, после чеготранзистор 1 отпирается. Ток стока, протекаячастично через базу транзистора 4, отпирает еПри открытых транзисторах 1 и 4 конденсат11 оказывается подключенным между полюсами источника питания и быстро заряжаетсячрез переходы затвор-исток транзистора 1 иколлектор-эмиттер транзистора 4. На выходеустанавливается потенциал, близкий к потенциалу шины питания 6, т.е. одновибратор возврщается в исходное состояние.При кратковременном снятии питания конденсатор 9 быстро разряжается до нулевогонапряжения через малое прямое сопротивлениедиода 8, открытый транзистор 4 и резистор 10,в результате чего шина питания приобретаетпотенциал обшей шины 2, и на базе транзистора 4 устанавливается потенциал общей шины 2.После прекращения тока коллектора на вы.ходе устанавливается потенциал, равный потенциалу общей шины 2. Напряжение на конденсаторе 11 скачком не изменяется, следовательно, это напряжение, почти равное напряжениюисточника питания, оказывается приложеннымк переходу затвор-исток и запирает транзис.тор 1.При восстановлении напряжения питания вмомент, когда транзистор 1 еще заперт напряжением, поддерживаемым конденсатором 11,транзистор 4 открывается .благодаря тому, что Формула изобретения Одновибратор по авт. св, Яф 531260, о т .лычающийся тем,что,сцелыоуве.411 личейия быстродействия и расширения функцнопальных воэможностей, в него введены конденсатор и резистор, причем конденсатор включен между змиттером биполярного транзистораи затвором полевого транзистора, а резисторвключен между шиной питания н эмиттером45этого биполярного транзистора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР Юф 531260,у кл. Н 03 К 3/284, 05,02,75,764105 оставитель Н, Бугро ехред Н. Барадулина Ко ктор И. Шубина Г. Решетник Тираж 995 ВНИИПИ Государственного коми по делам изобретений и отк 13035, Москва, Ж, Раушск