Мультивибратор

(22)Заявлес присоедин 07.78 (2) 2635944 3/353 Н ением заявк Гесударстеек сс ве делам Г и фткр(54) МУЛЬТИВИБРАТО спой в уст- енера- ного езисто и зации, эадаюши устройствах под и ыи содержианэисторах,Изобретение относится к импупьтехнике и может быть использованоройствах синхрони х гторах и в других обназначения,Известны автокопебатепьные мультивибраторы на КМОП-транзисторах, содержащие два инвертора на КМОП-транзисторах, хронируюший конденсатор, времязадакепий резисторД пя повышения стабильности частоты генерируемых колебанийпри изменении напряжения питания в автокопебательный мупьтивибратор введенрезистор обратной связи 11.Однако введением обратной связи недостигается высокая стабильность частоты генерируемых колебаний при изменениинапряжения питания в широких пределах,так как стабильность. частоты ограниченаизменением величины выходного сопротивления инверторов.Известен автоколебатепьный мультивибратор, котор т три инвертора на КМОП-тр хронируюший,конденсатор, времязадаюший р р резистор обратной связи. Дпя повышения стабильности частоты генерируемых колебаний введен токоограничиваюший резистор, который стабилизирует выходное сопротивление р-канапьного транзистора первого инвертора при изменении напряжения итания 2).Недостатком известного автоколебательного мупьтивибратора на КМОП-транзисторах является низкая стабильность частоты генерируемых колебаний при изменении напряжения литания в широких пределах, так как она определяется изменением вепичины выходного сопротивления д,-канального транзистора первого инвер. тора и выходного сопротивления второго инвертора. Это ограничивает применение автоколебатепьного мупьтивибратора в устройствах, напряжение питания которых может меняться в широких пределах, например в переносных приборах.цель изобретения - повышение стабильности частоты генерируемых колебанийпри изменении напряжения питания в широких пределах,Дня достижения указанной цели в мупьтивибратор, содержащий два инвертора наКМОП-транзисторах, шунтирующий МОПтранзистор, конденсатор, резистивный делитепь, выход второго инвертора соединен с обкладкой конденсатора, вход второго инвертора соединен с выходом первого инвертора непосредственно, стокшунтируюшего МОП-транзистора соединен со второй обкпадкой конденсатора, аисток - с выходом первого инвертора, резистивный делитель включен между полюсами источника питания, введен управляющий каскад на МОП-транзисторе с нагрузочным резистором в цепи стока и резистор обратной связи, причем выход управпякзшего каскада подсоединен к затвору шунтирующего транзистора, а еговход - к средней точке резистивного делителя напряжения, а вторая обкладка конденсатора соединена с входом первого инвертора через резистор обратной связи.Предлагаемый мупьтивибра тор позволяет получить высокую стабильность частоты генерируемых колебаний в широкомдиапазоне изменения напряжения питанияэа счет автоматического изменения постоянной времени времязадающей цепи,На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предлагаемогоавтокопебательного мультивибратора наКМОП-транзисторах,Автоколебательный мупьтивибратор на КМОП-транзисторах содержит при последовательно соединенных инвертора 1-3 на КМОП-транзисторах, времязадающую цепь, состоящую из последовательно соединен ных конденсатора 4 и резистора 5, включенную между выходом и входом второго инвентора 2, резистор обратной связи 6, включенный между точкой соединения ре-, зистора 5 и конденсатора 4 времязадающей цепи и входом инвертора 1, между р-канальным и 11 - канальным транзисторами которого включен токоограничивающий резистор 7, шунтируюший МОП-транзистор 8, управляющий МОП-транзистор 9 с резистором нагрузки 1 О и делитепи напряжения 11 и 12, средняя точка которых соединена с затвором управлякщего МОП-транзистора 9, сток которого через резистор нагрузки 10 соединен с шиной питания и затвором шунтирующего транзистора 8, сток и исток которого подкпючены параллельно резистору 5 врем."задающей цепи. 5 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 с 5 Мупьтивибратор работает в режиме автоколебаний. В первый полупериод, когда на выходе инвертора 1 уровень логической "1", а на выходе инвертора 2 уровень логического 0, конденсатор 4 времяэадаюшей цепи заряжается через выходное сопротивление инвертора 1, токоогряничивающий резистор 7, параллельно соединенные резистор 5 времязадаюшей цепи и цепь сток-исток шунтирующего транзистора 8, выходное сопротивление инверф тора 2. При этом напряжение в точке соединения резистора 5 и конденсатора 4 времязадаюшей цепи возрастает, Скорость заряда конденсатора 4 зависит от величины сопротивления цепи заряда, в частности от величины выходного сопротивления инверторов 1 и 2.Когда напряжение в точке соединения резистора 5 и конденсатора 4 времяэадаюшей цепи достигает величины, равной напряжению переключения инвертора 1, возникает лавинообразный процесс переключения инверторов. 1 3. В резупьтате, на выходе инвертора 1 устанавливается уровень логического "0", а на выходе инвертора 2 - уровень логической "1" и начинается второй полупериод колебаний.В течение второго полупериода конденсатор 4 времязадакщей цепи перезаряжается через выходное сопротивление инвертора 2, параллельно соединенные резис- тор 5 времязадающей цепи и цепь стоп- исток шунтирующего МОП-транзистора 8, выходное сопротивление инвертора 1. При этом напряжение в точке соединения резистора 5 и конденсатора 4 времязадающей цепи убывает. Скорость перезаряда конденсатора 4 времязадаюшей цепи пропорциональна величине сопротивления цепи перезаряда, в частности выходному сопротивлению инверторов 1 и 2.Когда напряжение в точке соединения резистора 5 и конденсатора 4 времязадаюшей цепи достигает величины,рав- ной напряжению переключения инвертора 1, происходит переключение инверторов 1-3 и схема возвращается в исходное состояние, т,е. на выходе инвертора 1 устанавливается уровень логической 1", а на выходе инвертора 2 - уровень логического "О". Далее процесс повторяется.Стабильность периода колебаний, а следовательно и частоты, при изменении напряжения питания.определяется стабильностью напряжения переключения инвертора 1 и стабильностью выходного сопротнвленчл инверторов 1 и 2. Напряжение переключения инвертора 1 поцдерживает815871 6од генерируемых колебаний остается неизменным. ся стабильным при изменении напряжения питания эа счет цепи обратной связи на резисторе 6.Выходное сопротивление инверторов 1 и 2 увеличивается при понижении напряжения питания и уменьшается при его увеличении, Однако период колебаний мультивибратора при этом остается неизменным так как при понижении напряжения питания понижается напряжение на затворе уп равляющего транзистора 9 и соответственноповышается напряжение на его стоке, которое уменьшает сопротивление цепи сток-исток шунтирующего транзистора 8. В результате, сопротивление параллель% но соединенных резистора 5 времязадающей цепи и цепи сток-исток шунтирующего транзистора 8 уменьшается, что компенсирует увеличение выходного сопротивления инверторов 1 и 2, вследствие чего длитель ность периода генерируемых колебаний остается неизменной при понижении напряжения питания. При повышении напряжения питания вы ходное сопротивление инвертора уменьшается, Однако за счет повышения напряжения на затворе управляющего транзистора 9 и соответствующего понижения напряжения на его стоке сопротивление це- Зл пи сток-исток шунтируюшего транзистора 8 увеличивается, вследствие чего увеличивается сопротивление параллельно соединенных резистора 5 и цепи сток-исток шунтирующего транзистора 8, в результате35 компенсируется уменьшение выходного сопротивления инверторов 1 и 2, а периформула изобретения Мультивибратор, содержащий два инвертора на КМОП-транзисторах, шунтируюший МОП-транзистор, конденсатор, резистивный делитель, выход второго инвертора соединен с обкладкой конденсатора,вход второго инвертора соединен с выходом первого инвертора непосредственно,сток шунтирующего МОП-транзистора соединен со второй обкладкой конденсатора,а исток - с выходом первого инвертора,резистивный делитель вкл.очен между полюсами источника питания, о т л и ч аю щ и й.с я тем, что, с целью повышения стабильности частоты генерируемыхколебаний при изменении напряжения питания, ь него введен управляющий каскадна МОП-транзисторе с нагрузочным резистором в цепи стока и резистор обратнойсвязи, причем выход управляющего каскада подсоединен к затвору шунтирующего транзистора, а его вход - к среднейточке резистивного делителя напряжения,а вторая обкладка конденсатора соединена с входом первого инвертора через резистор обратной связи.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США М 3863179,кл. Н 03 К 3/282, 1975.2. Авторское свидетельство СССРИ 554612, кл. Н 03 К 3/353, 1975А. ТимофеевА.Савка Корректор Г. Наз ставитхред Редактор Т.Киселева Заказ 1050/8 Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 7 Тираж 988 ВНИИПИ Государств по делам изобрет 13035, Москва, Ж-й 5Подкисноного комитета СССРий и открытийРаушскан наб., д. 4/