Управляемый безреактивный мультивибратор Российский патент 2023 года по МПК H03K3/282 

Изобретение относится к области радиотехники и может использоваться как для создания приемо-передающей аппаратуры, так и для измерения сопротивлений различных приборов.

Известны устройства генерации радиосигналов для осуществления радиосвязи. См., например, книгу Важенина З.П., Пудриков Э.В. Транзисторные генераторы импульсов миллисекундного диапазона. М.: Сов. Радио. 1974, 120 с., патент РФ №1827029 «Измерительный преобразователь сигналов емкостных датчиков», авт.св. СССР №1429297 А1 по классу H03K 3/282 «Мультивибратор».

Известные мультивибраторы строятся на полупроводниковых структурах, имеющих низкую устойчивость к электромагнитным излучениям с короткой длиной волны, их входы плохо согласуются с управляющими элементами, содержат реактивные элементы.

Из известных решений наиболее близким к заявляемому является устройство, описанное в ав.св. СССР №1429297 А1 по классу H03K 3/282 «Мультивибратор», которое принимается в качестве прототипа.

Мультивибратор-прототип, построенный на двух полевых транзисторах и четырех резисторах и конденсаторе, обеспечивающих получение радиосигнала, пропорционального измеряемой емкости конденсатора.

Недостатком схемы-прототипа является ее относительная сложность, наличие реактивных элементов и плохое согласование с управляющими устройствами, снижающими надежность ее работы.

Для устранения указанных недостатков предлагается управляемый безреактивный мультивибратор, содержащий два транзистора, четыре резистора и источник постоянного тока, у которого база биполярного транзистора соединена со стоком униполярного транзистора, источником постоянного тока и первым выводом первого резистора, второй вывод которого подключен к полюсу источника питания, а коллектор биполярного транзистора соединен с затвором униполярного транзистора и первым выводом управляющего резистора, второй вывод которого связан с общей шиной источника питания, которая через третий резистор соединена с истоком униполярного транзистора, а эмиттер биполярного транзистора через четвертый резистор подключен к полюсу источника питания.

На фиг. 1 приведена электрическая схема предлагаемого управляемого безреактивного мультивибратора. Мультивибратор (фиг. 1) состоит из биполярного транзистора VT₁, эмиттер которого через резистор R₁ связан с полюсом источника питания Е_П, а его коллектор связан с затвором униполярного транзистора VT₂ и первым выводом управляющего резистора R_X, второй вывод которого связан с общей шиной Е_П, исток униполярного транзистора VT₂ через резистор R₃ подключается к общей шине источника питания Е_П, сток униполярного транзистора VT₂ соединен с базой биполярного транзистора VT₁ и полюсом источника постоянного тока I_Б.

Схема управляемого безреактивного мультивибратора (фиг. 1) работает следующим образом. При подключении к источнику электропитания за счет положительной обратной связи происходит включение транзисторов VT₁ и VT₂. При этом через резистор R₁ будет протекать ток заряда диффузионной емкости перехода база-эмиттер транзистора VT₁, приводящий к смещению перехода база-эмиттер транзистора VT₁ в сторону закрытия. При этом и ток, протекающий через резистор R_X, будет способствовать смещению напряжения затвор-исток в сторону отсечки транзистора VT₂ о и в конечном итоге его закрытию. В результате транзисторы VT₁ и VT₂ будут закрыты, а ток I_Б, разделявшийся на два направления, станет протекать только через резистор R₂, что приведет к открытию транзисторов VT₁ и VT₂, т.е. к первоначальному состоянию. Процесс включения и выключения транзисторов VT₁ и VT₂ будет периодически повторяться.

Были проведены испытания управляемого безреактивного мультивибратора. В качестве транзистора VT₁ использовали транзистор КТ361Д, а в качестве транзистора VT₂ использовали транзистор КП303 В. Источник постоянного тока обеспечивал ток I_Б=1 мА. Остальные параметры схемы (фиг. 1) указаны на фиг. 2.

Проведенные показали, что управляемый безреактивный мультивибратор обеспечивает стабильную генерацию сигнала в диапазоне 100…400 кГц, и может использоваться как преобразователь сопротивления резистора R_X в частоту радиосигнала по форме близкой к гармоническому.

Отсутствие реактивных элементов в схеме управляемого безреактивного мультивибратора позволяет изготавливать его в миниатюрном исполнении с привлечением нанотехнологий.

Изобретение относится к области радиотехники и может использоваться как для создания приемо-передающей аппаратуры, так и для измерения сопротивлений различных приборов. Технический результат - упрощение схемы, отсутствие реактивных элементов, согласование с управляющими устройствами, повышение надежности работы устройства. Для этого предложен управляемый безреактивный мультивибратор, содержащий два транзистора, четыре резистора, у которого база биполярного транзистора соединена со стоком униполярного транзистора, источником постоянного тока и первым выводом первого резистора, второй вывод которого подключен к полюсу источника питания, а коллектор биполярного транзистора соединен с затвором униполярного транзистора и первым выводом управляющего резистора, второй вывод которого связан с общей шиной источника питания, которая через третий резистор соединена с истоком униполярного транзистора, а эмиттер биполярного транзистора через четвертый резистор подключен к полюсу источника питания. 2 ил.

Управляемый безреактивный мультивибратор, содержащий два транзистора, четыре резистора, отличающийся тем, что база биполярного транзистора соединена со стоком униполярного транзистора, источником постоянного тока и первым выводом первого резистора, второй вывод которого подключен к полюсу источника питания, а коллектор биполярного транзистора соединен с затвором униполярного транзистора и первым выводом управляющего резистора, второй вывод которого связан с общей шиной источника питания, которая через третий резистор соединена с истоком униполярного транзистора, а эмиттер биполярного транзистора через четвертый резистор подключен к полюсу источника питания.