Двухтактный релаксатор

О П ИСА Н ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(51)р )( 3 Н 03 К 3/281Н 03 К 7/08 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(088.8) Опубликовано 230980 Бюллетень М 935 Дата опубликования описания 230980(54) ДВУХТАКТНЫЯ РЕЛАКСАТОР Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах управления с широтно-импульсным регулированием.Известны мультивибраторы с разряд ным триггером, содержащие времязадающую резистивно-емкостную цепочку и пороговый триггер по схеме с эмиттерной обратной связью, подключенный входной цепью параллельно времязадающему конденсатору 11 . Эти мультивибраторы являются, по существу, релаксаторами однотактного действия.Известны также двухтактные релаксаторы, содержащие две резистивно-ем костных цепочки и разрядный пороговый триггер с эмиттерной обратной связью, который имеет два входа 121 .Известные генераторы имеют недостаточный диапазон регулирования скваж ности выходных импульсов.Известен многокаскадный мультивибратор,содержащий две резистивно-емкостных цепочки, два разрядных пороговых элемента, охваченных цепью положительной обратной связи и образующих двухходовой разрядный пороговый триггер (31 . В принципе, в этом многокаскадном мультивибраторе может быть предусмотрена регулировка скважности об щеизвестным способом путем подключения резистивных зарядных цепей к парафазной цепи управляющего сигнала.Однако двухтактный релаксатор с такой схемой регулировки скважности неможет обеспечить устойчивой генерациив широком диапазоне скважностей сигнала,Целью изобретения является обеспечение широкого диапазона регулируемойскважности выходных импульсов.Для достижения этого в двухтактномрелаксаторе, содержащем две времяэадающие резистивно-емкостные цепи,два разрядных пороговых элемента, охваченных перекрестными цепями положительной обратной связи, образующихдвухвходовый разрядный пороговый триг.гер, присоединенный входами к времязадающим резистивно-емкостным цепям,каждое плечо разрядного триггера выполнено на четырех транзисторах, приэтом в левом плече триггера первыйтранзистор имеет проводимость р-л-рего база соединена с конденсаторомвремяэадающей 80-цепи резистор которого соединен с шиной питания, второйтранзистор имеет проводимость р-л-рего база и эвттер подключены параллельно к базе и эмиттеру первого транзистора, эмиттеры упомянутых транзисторов соединены с эмиттером третьего транзистора, который имеет проводи" мость п-р-п, коллектор третьего транзистора соединен с общей шиной, причем коллектор первого транзистора соединен с эмиттером четвертого транзис-, тора, который имеет проводимость р-п-р, а его коллектор соединен с шиной пита ния,база подключена к коллектору второго транзистора и через резистор - к шине питания, в правом плече тригге ра первый транзистор имеет проводимость п-р-п,его база соединена с конденсатором времяэадающей ВС-цепи, резистор которой соединен с общей шиной, второй транзистор имеет проводимость 15 п-р-п,его база и эмиттер подключены параллельно к базе и эмиттеру первого транзистора, эмиттеры упомянутых транзисторов данного плеча триггера соединены с эмиттером третьего транзис тора, который имеет проводимость рп-р,коллектор третьего транзистора соединен с шиной питания, причем коллектор первого транзистора данного плеча соединен с эмиттеромчетвер- р 5 того транзистора, который имеет проводимость п-р-п, а его коллектор соединен с общей шиной, база,.подключена к коллектору второго транзистора и через резистор - к общей шине, при этом коллектор первого транзистора левого плеча триггера соединен с базой третьего транзистора правого плеча триггера и первым выходом устройства, а коллектор первого транзистора правого плеча триггера соединен с базой третьего транзистора левого плеча триггера и с вторым выходом устройства, эмиттер первого транзистора левого плеча триггера соединен через два последовательно включенных в пря мом направлении диода с эмиттером первого транзистора правого плеча триггера, средняя точка соединения диодов подключена к средней точке резисторного делителя, один вывод которого соединен с эмиттером одного дополнительного транзистора с проводимостью ри-рколлектор которого подключен к шине питания,а другой вывод реэисторного делителя подключен к эмиттеру "другого дополнительного транзистора с проводимостью п-р-п, коллектор которого соединен с общей шиной, причем базы упомянутых дополнительных транзисторов подключены к источнику регулируемого напряжения.На чертеже приведена принципиальная схема двухтактного релаксатара.Предлагаемый двухтактный релаксатор содержит две раэистивно-емкостные времязадающие цепочки, разрядный по- Я роговый триггер и управляющую схему. Резистор 1 и конденсатор 2 составляют времязадающую цепочку левой половины схемы. Резистор 3 и конденсатор 65 4 составляют времязадающую цепочкуправой половины схемы,Транзисторы 5,6,7 и резистор 8 образуют трехтранзисторный ключ левогоразрядного порогового элемента А, атранзистор 9 (эмиттерный повторитель)является управляющим элементом положительной обратной связи из правого разрядного порогового элемента Б в левыйразрядный пороговый элемент А.Аналогично, транзисторы 10,11,12 ирезистор 13 образуют трехтранзисторныйключ правого разрядного пороговогоэлемента Б, а транзистор 14 (эмиттерный повторитель) является управляющимэлементом положительной обратной связииз левого разрядного порогового элемента А в правый разрядный пороговый элемент Б.В рассмотренных трехтранзисторныхключах транзисторы 6 и 10 - основные,5 и 11 - вспомогательные управляющиетранзисторы, 7 и 12 - вспомогательныетранзисторы управляемой коллекторнойнагрузки.Диоды 15 и 16 задают установку разрядных пороговых элементов А и Б, соответственно. Транзисторы 17 и 18 с ограничительными резисторамИ 19 и 20 образуют двухсторонний эмиттерный повторитель, развязывающий цепь источника управляющего сигнала 21. Шины 22 и23 являются выходными. Сигналы этихшин синфазны. Коллекторное питаниеподается на шину 24.Исходное состояние соответствуетмоменту подключения источника питанияк шине 24, При этом левая А или правая Б половина разрядного пороговоготриггера оказывается во включенномсостоянии. Допустим, в исходном состоянии включена правая половина Бтриггера. Этому состоянию соответствует открытое состояние транзисторов7,14,11,10 и запертое состояние транзисторов 12,9,5,6. Конденсатор 4 поддерживается в разряженном состояниичерез базово-эмиттерную цепь транзисторов 10,11 и коллекторно-эмиттерную цепь транзистора 14. Конденсатор2 заряжается через резистор 1 и изменяет потенциал баэ транзисторов 5 и бКогда потенциал баэ транзисторов 5и б станет более отрицательным, чемпотенциал анодной точки диода 15,произойдет предварительное включениетранзисторов 5 и 6 и запирание эмиттерного повторителя на транзисторе 7В результате этого эмиттерная цепьтранзисторов 10,11 обесточится. Приэтом эмиттерный повторитель на транзисторе 12 перейдет в открытое состояние и откроет транзистор 9 в эмиттерной цепи транзисторов 5 и б. Благодаря этому отрицательный потенциалэмиттерной точки транзисторов 5 и буменьшится до потенциала нулевой шины.Это равносильно скачкообразному уменьшению входного сопротивления левойполовины триггера. Входное сопротивление разрядного порогового элемента А в фазе его открытого (включенного) состояния крайне незначительно и поэтому конденсатор 2 разряжается очень быстро. После разряда конденсатора 2 левая половина триггера поддерживается в открытом состоянии за счет тока, ограничиваемого резистором 1, В открытом состоянии левой половины триггера потенциал эмиттерной точки транзисторов 10,11 правой половины фиксирован потенциалом катодной точки диода 1 б, благодаря чему транзисторы 10,11 надежно заперты, Когда же в результате заряда конденсатора 4 через резистор 3 отрицательный потенциал базовой точ 15 ки транзисторов 10,11 станет ниже отрицательного потенциала катодной точки диода 1 б, произойдет предварительное включение транзисторов 10,11, При этом эмиттерный повторитель на транзисторе 2 О 12 переходит в бестоковае состояние и, воздействуя на транзистор 9, запирает транзисторы 5 и б, Эмиттерный повторитель на транзисторе 7 переходит в токовое состояние и через транзистор 14 изменяется потенциал эмиттерной точки транзисторов 10,11 до потенциала шины коллекторного питания 24.Это равносильно скачкообразному уменьшению входного сопротивления разрядного порогового элемента Б правой половины разрядного порогового триггера. Благодаря незначительности входного сопротивления прайой половины разрядного порогового триггера в фазе ее открытого состояния, разряд ка:.денга тора 4 происходит весьма быстро. Высокая скорость разряда конденсаторов 2 и 4 в фазах их разряда создает возможность регулирования скважности сиг. нала в широких пределах. 40После разряда конденсатора 4 открытое состояние правой половины триггера поддерживается током, который ограничивается резистором 3, Далее процесс переключения повторяется.При величине управляющего напряжения, равном половине напряжения питания, коэффициент заполнения импульса равен 0,5. При увеличении управляющего напряжения выше половины напряжения питания цикл заряда конденсатора 4 укорачивается, а конденсатора 2 удлиняется, Это приводит к удлинению отрицательной вершины выходного сиг-нала, т.е. к увеличению коэффициента заполнения, При уменьшении управляющего напряжения ниже половины напряжения питания цикл заряда конденсатора 4 увеличивается, а конденсатора 2 укорачивается. Это приводит к уменьшению длительности отрицательной вер шины выходного сигнала, т,е. к уменьшению коэффициента заполнения.В результате применения рассмотренной.схемы двухвходового разрядного порогового триггера удается получить я большой диапазон рег,.".:Онпц 1 н скважности сигнала, который, ",рнктичс "ки, СООТВЕТСТНЕТ ИЗМНЕНИЮ ЗО:ГфиПИЕНТа заполнения ат 0,02 да 0,98.Формула изабретрнин Лнухтактный релаксатар, содержащий. две времязадаюмие резнст:на-О:костные цепи, два разрядных зараганых элемента, охваченных перекрестными цепями положительной обратной связи, образующих двухвхадавай разрядный пороговый триггер,присоединенный входами к времязадаюшим резистинна-емкаатным цепям, О т л и ч а ю щ и й с я тем, чта, с целью Обеспечения широкого диапазона регулируемой скважнасти выходных импульсов, каждое плечо разряднага триггера выполнена на четырех транзисторах, при зтам в левам плече триггера первый транзистор имеет проводимость р-п-р,ега база соединена с конденсатором нремязадаюшей КС-цепи, резистор которого соединен с миной пи тания, второй транзистор имеет проводимость р-п-р, ега база и эмиттер подключены параллельна к базе и эмиттеру первого транзистора,. эмиттеры упомянутых транзисторов соединены с эмиттерам третьего транзистора, который имеет проводимость п-р-п,коллектор третьего транзистора соединен с общей шиной причем коллектор первого транзистора СОЕДИНЕН С ЭМИТтЕРОМ ЧЕТВЕРТОГО ТРаН- зистора, который имеет проводимость р-п-р, а ега коллектор соединен с шиной питания, база подключена к коллектору второго транзистора и через резистор - к шине питания, н правам плече триггера первый транзистор имеет проводимость п-р-п, ега база соединена с конденсатором нремнзалающей РС цепи, резистор которой саедннен С ОС " щей шиной, нтарай транзистор имеет проводимость п-р-п,ега база и эмиттер подключены параллельна к базе н эмиттеру первого транзистора, змиттеры ,помянутых транзисторов данного плеча триггера соединены с эмиттерам третьего транзистора, который имеет проводимость р-п-р, коллектор третьего транзистора соединен с шиной питания, причем коллектор первого транзистора, который имеет проводимость п-р-п, а его коллектор соединен с обШей шиной, база подключена кколлектору второго транзистора и через резистор - к обшей шине, при этом коллектор первого транзистора левого плеча триггера соединен с базой третьего транзистора правага плеча триггера и с первым выходам устройства, а коллектор первого транзистора правагс плеча триггера соединен с базой третьего транзистора ланага плеча триггера и вторым выходаустройства, эмиттер первого транзистора ленага плеча триггера соединен ерез дна последовательна включеиых н прямомЗаказ 6526/52 Тираж 995 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 направлении диода с эмиттером первого транзистора правого плеча триггера, средняя точка соединения диодовподключена к средней точке резисторного делителя, один вывод которогосоединен с эмиттером одного дополнительного транзистора с проводимотьюр-п-р, коллектор которого подключенк шине питания, а другой вывод резисторного делителя подключен к эмиттерудругого дополнительного транзисторас проводимостью п-р-п, коллектор которого соединен с общей шиной, причембазы упомянутых дополнительных транзисторов подключены к источнику регулируемого напряжения.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Степаненко И.П. Основы теории транзисторов и транзисторных схем.- М., Энергия, 1977.2. Трохименко Я.К. Транзисторы в электронных схемах.-Киев, 1963,с.1273. Авторское свидетельство СССР В 129755, кл. Н 03 К 3/64, 1960 (прототип).Приоритет от 22 октября 1971 г.по заявке У 1707923