Многофазный мультивибратор

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТ ИЧЕСНРЕСПУБЛИК 09) 0 4 Н 03 К 3/2 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ПИСАН СТВУ Му СВИ АВТ ульсвано Семенычев,я -ераостей изается С 19 СС 19(54) ИНОГОФАЗНЫЙ МУЛЪТИВИБРАТОР (57) Изобретение относится к имл ной технике. Иожет быть использо в устройствах автоматики и вычисли тельной техники. Цель изобретени исключение =оны неустойчивой ге ции в широком диапазоне длительн генерируемых импульсов на каждом выходов мультивибратора - достиг путем укорочения длительности во1231 З 80 стния напряжения на входах логических микросхем, Многофазддьддд мультивибраторссодержит четырехвходовые логические элементы (ЛЭ) И"НЕ 1-3, ЛЭ И-НЕ 4-6 с открытым коллекторцым выходом, диоды 7-10, времязадающие конденсаторы 11-13, резисторы 14-19, компараторы 20-22, инверторы 23-25 и ключи 26-28, входной заждпд 29, шину питания 30 Изобретение относится к импульснойтехнике и может быть использовано вустроддстдзах автоматики и вычислительной техддики,Цельддд изобретения является исклю ченнс зоны неустойчивой генерациив дддддроком диапазоне длительностейгеперцруемых импульсов на каждом цзвыходов мультивибратора за счет укорочения длительности воздействия цапрдгкеддддя па входах логических микросхем.Па фддг. 1 представлена схема много.разного мультивибратора; на фиг. 2диаграмма напряжений в различных точках устройства.Мцо год 1 дазддьддд мультивибратор содержит четырехвходовые логические элементы ИЕ 1-3, логические элементыИ-НЕ 4-6 с открытым коллекторным выходом, диоды 7 "1 О, времязадающие конденсаторы 11-13, резисторы 14-19,компараторы 20-22, инверторы 23-25,ключи 26-28,д 1 етьдрехвходовьде логические элегденты И-НЕ 1-3 вкдддоченьд дгоследовательно с образованием триггерцых структур между соседними элементами и замкнуты в кольцо, т,е. элементы И-НЕ 1 и 2, 2 и 3, 3 ц 1 соединены перекрестцо (вьдход предьддущего элемента соединен с входом последующего, а выход последующего с входом предыдущего).Выходы логических элементов И-ПЕ 4- 6 соединены с вторьддддд входами компараторов 20-22, первые входы которых объедддддеддьд и подключены к источнику напряжения смещения Е Медкду вьдходом ц первым входом каждого из логических элелдеддтов И-НЕ 4 "б включены времязадающие кондеддсФторьд 11" 13,выходные зажимы 31-33. ЛЭ И-НЕ 1-3включены последовательно с образованием трцггерных структур между соседними элементами и замкнуты в кольцо,В предлагаемом мпогофазном мультивибраторе отсутствует зона неустойчивости генерации, что исключает ограничения на длительность гецерируемьдхимпульсов. 2 ил,.причем выходы логических элементовИП. 4-6 через резисторы 14-16 подключены к источникам управляющих напрдокеддий Б, -НПервые входы ка;кдого из логическихэлементов И-НЕ 4-6 через диоды 7-9соединены с вторыми входами тех желогических элементов и с первымивходами соответствующих логических1 О элементов И-НЕ 1-3,Третьи входы логических элементовИ-НЕ 1".3 объединены и подключены квходному зажиму 29, который через диод 10, катодом подклдочепный к входцо 15 му зажиму 29, подключен к первомувходу логического элемента И-НЕ 4.Выходы компараторов 20-22 соединены через,инверторы 23-25 с управляющими входами соответствующих ключей20 26-28, Входы ключей 26-28 соединеныс шиной источника питания 30, а выходы через резисторы 17-19 - с первыми входами соответствующих логических элемецтов 4-6. Выходы четырехвхо 25 довьх элементов И-НЕ 1-3 соединены свыходными эажимамц 31-33.ГШогоазддьдй мультивибратор работает следующим образом.В исходном состоянии ца входномдд изажиме 29 низкий уровень лог. 0( Фиг,2 а, интервал времени с -с).На выходе логического элемента И"НЕ 4устанавливается потенциал источникауправляющего напряжения (сддиг.2 б,35 интервал времени С, -д:,), при этомконденсатор 11 заряжен до потенциалаисточника управляющего напряжения Бна выходе компаратора 20 устанавлива 11 цется дзысокий логический уровень 14 ца выходе инвертора 23 - уровень лог."0"кдддоч 26 закрыт. На выходах логи 3 1231ческих элементодз И-НЕ 5 и 6 устацав 11 11лив ае т ся низкий уровень ло г . 0( 111 ддг,2 г.с, интервал-Т), на ьыходах ииверторов 24-25 - уровень лог."1", ключи 27 и 2 Ь открыты, конденсаторы 12 и 13.разряжены, на выходахлогдлческих элементов И-г 1 Е 2 и 3 высокий уровень лог. 11 11,При подаче на входной зажим 29импульса уровня лог, триггерная Оструктура, образованная логическимиэлементами И-НЕ 1 и 2 переводится внулевое состояние, при этом на выходе логического элемента И-НЕ 1 устанавливается уровень лог, "0" ( фиг,2 в,5момент времени С, ) и формируетсл передний Фронт выходного импульса первой Фазы мультивибратораКонденсатор 11 при этом разряжается черезвходпудо и выходную цепь логического 20элемеидд И-НЕ 4, которьддд при этом охвачен глубокой отрицательной связьючерез конденсатор 11, вследствие чето по линейному закону убывает напряжение ца выходе логического з.дементаИ-НЕ 4 (1 ддиг, Зб, участок А-Б). Приравенстве выходного напряжения элемента И-НЕ 4 величине Е равногоминимальному уровгио лог. 1 (Е иц- 2,4 В), на вг:гходе компаратора 20 30устацадзливается уровень лог,01,ключ 26 1 зткрываетсл и подкшочдетсядополцдггельнал цепь разряда конденсатора 11 через дополнительць.й резистор 17 и открытыи ключ 2 б, что при- З 5водит к увеличению крутизны, спада напряжения ца выходе логического элсмен"тд И-НЕ 4 ( фдгг.26, участок В-С),Конденсатор 12 заряжается через резистор 5 до поте;гцидла ддсто 1 ддддддсауддрадзддяющего напряжения П и цд высоде логического элемента И-НЕ 5 устанавливаетсл потеддцздал источника управляющего напряжения 11 ( фиг.2 гинтервал времени д:,-г: ), 45Уродзець пог.О" ца выходе погического элемента И-НЕ 1 сохраняетсядо тех пор, пока напряжение нд выходе логического элемента И-НГ 4 дз результате разряда конденсатора 11 неуменьшится до напряжения здпирациялогического элемента И-НЕ 1, Кактолько логический элемент И-НЕ 1 начнет запираться, замыкается положительная обратцал связь с его выхода 55ца вход логического элемента И-РЕ 2,в результате чего ца выходе логического элемента И-НЕ 2 скачком устацав 580ливаетсл уровень лог. "О" ( Фиг.2 д, момент времени , ). Этим заканчивается ггорддировадддде выходного импульса первой Фазы мультивибраторд и цачицаетсл Форгдддровадгдде выходного ддгдддульса второй 11 ддзы мультивибратора. После устаповленил ца выходе логического эчемецтс И-ПГ 1 уровня логической "1 запирается диод 8, открывается логический элемент И-ПГ 5, закрывается ключ 27, после чего начинается разряд времязадающего конденсатора12, напряжение ца выходе логического элемента И-НЕ 5 за счет действия отрицательной обратной связи через конденсатор 2 убывает по линейному закону ( г 1 ддг.2 г, участок А-Б) При равенстве выходного напряжения логического элемецга И-НЕ 5 величине Еравного гдддддиггдльддому уровню лог. "1", (Е, - 2,4 В) ца выходе компараторд 21 устандвливдется уровень пог, "01, ключ 27 открывается и подключается дополцительцал цепь разряда конденсатора 12 через резистор 18 и открытый ключ 27, что приводит к увеличению крутизны спада напряжения на выходе логического элемента И-НЕ 5 ( Фддг.2 г, участок В-С), Когда напрзджеддие па выходе логического элемента И-НЕ 5 уменьшается до напряжения запирания логического элемента И"НЕ 2, напряжение цд его выходе начинает возрастать ( 111 ддг.2 д, момеддт времени С ), что приводит к поцижецгпо потенциала на выходе логического элемента И-НЕ 3, что дз свою очередь приводит к скачкообрд ному переклгочедддпо триггерной структуры, образованной логическими элементами И-НЕ 2 и 3. Этим заканчивается Форгдировддддде вьдходддого импульса второй 11 дазы мупьтивцбрдтора (импульса уровня пог. "О" ца выходе логического элемента И-НЕ 2). Аналогично форгдддуготся выходные импульсы остальных граз мультивддбратора.Такддгд образогд,при уровне лог. "1" нд входном здддддгде 29 ца выходах логических элементов И-НЕ 1-3 поочередно 4 озгдируютсдд импульсы уровня логического "0", причем после окоцчашдя импульса дда выходе логического элемен" тд И"НЕ 3, начинает Форгдддзовдтьсзд импульс ца дзыходе элемента И-НЕ 1, . т.е. дз кольце из последовательно соединенных логических элементов И-НЕ 1-3 цепрерыдцдо циркулирует импульсный сигнал, Наличие зоны неустойчивой ге 1231580нерации импульсов в широком диапазоне длительностей на каждом из ныхадов мультинибратора в аналогичных устройствах обусловлено тем, что при разряде конденсаторов 11-13 по линейному5 закону ниже уровня логической единицы длительность воздействия напряжения на входе логических элементов ИНЕ 1-3 ( ь , г ) может быть больше допустимой йо техническим условиям на логические элементы величины (например, для логических микросхем серии 133 7 , ь150 нс).15Б предлагаемом многофаэном мультцвибраторе отсутствует эона неустой чивой генерации, что исключает ограничения на длительность генерируемых импульсов,Формула изобретенияИггогоФазный мультивибратор, содержащий четырехвходоные логические элементы И-НЕ, цз которых каждый предыду щцй с каждым последующим образует трцггерцые структуры, И логических элементов И-НЕ, И времязадающих конденсаторов, И резисторов, И+1 диодов, причем первый вход каждого цз четырехвходовых логических элементов И-НК через последовательно соединенные диод и времязадагощий конденсатор соединен с выходам соотнетствующего элемента И-НК, каждый из диодов подклю- З 5 чен катодом к первому входу соответствующего четырехнходового логического элемента И-НК, третьи входы четырехнходовых логических элементов И-НЕ40 объединены и подключены к входномузажиму, выход первого четырехвходоного элемента И-НЕ подключен к второмувходу И-го, а выход И-го - к первомувходу первого, первый вход каждого изэлементов И-НЕ соединен с точкой соедипения соответствующего нремлзадающего конденсатора и анода диода, второй - с катбдом того же диода, авыход " с четнертым входом соотнетствующего четырехвходовога логическогоэлемента И"НЕ и через соответствугощий1резистор - с шиной соответствующегоисточника управляющего напряжения,И+1-й диод анодом подключен к первому входу первого элемента И-НЕ, а катодом - к входному зажиму, выходы четырехвходовых элеьгецтон 11-11 Е соединеныы с саответствугощцмц выходными зажимамц, о т л ц ч а ю щ Й й с я тем,что, с целью исклгочешн зоны неустойчивой генерацци н широком диапазонедлительностей генерируемых импульсонпа каждом пз выходов ггультивцбратора,и него введены И компараторов, И цннерторан, И клгочей, И дополпцтельпьгхрезисторов, причем перные входы камцараторов обьедцненьг и подключены кисточнику напряжения смещения, а вторые нходы подключены к выходам соотгзетстнующих логических элементовИ-НЕ, выходы компараторов подключенычерез соответствующие инверторы к упранлягощцм нЪ;одам ключей, входы ключейсоединены с шиной источника питанияа выходы через соответствующие дополнительные резисторы соединены спервыми входами соответствующих элементов И-НЕ,1231580 оставитель Г. ехредН,Бонкал Подписномитета СССР каз 2659 56 аж 816 дарственного изобретений Ж, РаушВНИИПИ Гос по делам 113035, Москвое предприятие, г. Ужгоро Проектная едактор Т. Парфенов Производственн-полигра а Корректор А, Обручар открытийя наб., д, 4