Управляемый мультивибратор Советский патент 1983 года по МПК H03K3/28 

со

ел

со

Изобретение относится к импульсной технике, автоматике и измерительной технике и может быть использовано для формирования биполярных импульсов.

Известен генератор с электронной перестройкой частоты на операционном усилителе 1 .

Недостатками устройства являются влияние изменения длительности импульса на период следования и наоборот, а также малый диапазон изменения скважности генерируемых импульсов.

Известен мультивибратор, содержащий операционный усилитель, выход которого через резистивный делитель соединен с инвертирующим входом, а через первый конденсатор - со стоком полевого транзистора и через второй конденсатор с затвором полевого транзистора, сток которого связан через резистор с неинвертирующим входом операционного усилителя 2.

Недостатками устройства являются больщая длительность, малая скважность генерируемых импульсов и низкая надежность.

Целью изобретения является сокращение длительности и увеличение скважности генерируемых импульсов и повышение надежности устройства.

Цель достигается тем, что в управляемый мультивибратор, содержащий операционный усилитель, выход которого через резистивный делитель соединен с инвертирующим входом, а неинвертирующий вход через первый резистор соединен со стоком первого полевого транзистора, исток которого соединен с общей шиной, а сток через дифференцирующий конденсатор соединен с выходом операционного усилителя и с одной обкладкой дополнительного конденсатора, другая обкладка которого соединена с вторым резистором, введены третий и четвертый резисторы и второй полевой транзистор, исток которого соединен с неинвертирующим входом операционного усилителя, сток - со стоком первого полевого транзистора, затвор которого подключен iiepe3 последовательно соединенные третий и четвертый резисторы к затвору второго полевого транзистора, а средняя точка этих резисторов подключена к другой обкладке дополнительного конденсатора.

На чертеже представлена принципиальная схема управляемого мультивибратора.

Мультивибратор содержит операционный усилитель 1, резистивный делитель на резисторах 2 и 3, дифференцирующий конденсатор 4, полевой транзистор 5, дополнительный конденсатор 6, первый 7 и второй 8 резисторы, второй полевой транзистор 9, третий 10 и четвертый 11 резисторы.

Управляемый мультивибратор работает следующим образом.

Цредположим, что в исходном состоянии операционный усилитель 1 находится в насыщении с положительным напряжением на выходе. Перепад напряжения с выхода усилителя 1 через дифференцирующий конденсатор 4 поступает на сток полевого транзистора 5 и через первый резистор 7 и параллельно ему включенный полевой транзистор 9 на неинвертирующий вход усилителя 1. Такой же перепад напряжения через дополнительный конденсатор 6 и третий и четвертый резисторы 10 и 11 поступает на затворы полевых транзисторов 5 и 9 и полностью открывает их. Часть выходного напряжения через резистивный делитель на резисторах 2 и 3 поступает на инвертирующий вход операционного усилителя 1. В начальный момент положительная амплитуда перепада напряжения на неинвертирующем входе значительно превышает напряжение на инвертирующем входе, и усилитель находится в насыщении с положительным напряжением на выходе. По мере перезаряда дифференцирующего конденсатора 4 через сопротивление сток - исток полевого транзистора 5 амплитуда положительного напряжения на неинвертирующем входе операционного усилителя 1 уменьшается и через некоторое время становится равной амплитуде напряжения на инвертирующем входе. В этот момент операционный усилитель скачком переходит в другое насыщенное состояние с от{)ицательным напряжением на выходе, и снова начинается процесс перезаряда дифференцирующего конденсатора 4. Отрицательная амплитуда перепада напряжения с выхода усилителя через дифференцирующий конденсатор 4 и первый резистор 1 поступает на неинвертирующий вход операционного усилителя. Полевые транзисторы 5 и 9 в это время полностью закрыты отрицательным перепадом напряжения, поступающим на их затворы через третий и четвертый резисторы 10 и 11 и дополнительный конденсатор 6. В начальный .момент отрицательная амплитуда напряжения неинвертирующего входа операционного усилителя превышает амплитуду отрицательного напряжения на инвертирующем входе и операционный усилитель находится в насыщении с отрицательным напряжением на выходе. Поскольку в начальный момент отрицательное напряжение на затво pax полевых транзисторов 5 и 9 значительно ниже напряжения отсечки, то они полностью закрыты, пока не произойдет разряд дополнительного конденсатора 6 через второй резистор 8 до напряжения смещения - UCM, которое можно регулировать. Пока полевые транзисторы 5 и 9 полностью закрыты, разряд дифференцирующего конденсатора 4 происходит через первый резистор 7 и сопротивление неинвертирующего входа операционного усилителя. По истечении времени At и разряда дополнительного конденсатора 6 до напряжения - UCMоткрываются полевые транзисторы 5, сопротивление сток - исток которых зависит от величины напряжения смещения - UCM. После этого начинается разряд дифференцирующего конденсатора 4 через сопротивление сток - исток полевого транзистора 5. Время разряда дифференцирующего конденсатора 4 и соответственно период генерируемых импульсов можно регулировать как изменением величины смещения -

УС),, так и изменением постоянной времени разряда дополнительного конденсатора 6. По мере разряда дифференцирующего конденсатора 4 амплитуда напряжения на неинвертирующем входе становится равной амплитуде напряжения на инвертирующем входе, и в этот момент операционный усилитель скачком переходит в исходное насыщенное состояние с положительным напряжением на выходе.

В дальнейшем процесс работы мультивибратора повторяется.

УПРАВЛЯЕМЫЙ МУЛЬТИВИБРАТОР, содержащий операционный усилитель, выход которого через резистивный делитель соединен с инвертирующим входом, а неинвертирующий вход через первый резистор соединен со стоком первого полевого транзистора, исток которого соединен с общей шиной, а сток через дифференцирующий конденсатор соединен с выходом операционного усилителя и с одной обкладкой дополнительного конденсатора, другая обкладка которого соединена с вторым резистором, отличающийся тем, что, с целью сокращения длительности и увеличения скважности генерируемых импульсов и повышения надежности, в него введены третий и четвертый резисторы и второй полевой транзистор, исток которого соединен с неинвертирующим входом операционного усилителя, сток - со стоком первого полевого транзистора, затвор которого подключен через последовательно соединенные третий и четвертый резисторы к затвору второго полевого транзистора, а средняя ,-, точка этих резисторов подключена к дру- S гой обкладке дополнительного конденсато Л ра.