Ждущий мультивибратор Советский патент 1983 года по МПК H03K3/28 

Изобретение относится к нмпульсной технике и может быть использовано в качестве генератора импульсов и детектора зоны нахожде ния амплитуды входных сигналов. По основному авт. св. № 919058 известен ждущий мультивибратор, содержащий: операционный усилитель, инвертирующий вход кото рого через первый резистор соединен с общей шиной, а неинвертирующий - через второй ре зистор с первой входной шиной и через после довательно соединенные третий резистор и конденсатор - с выходом операционного усилителя, и МДП-транзистор, исток которого соединен с инвертирующим входом операционного усилителя, затвор - с его выходом, а исток через четвертый резистор - с второй входной шиной t1. Однако данное устройство не позволяет определить нахождение входного сигнала в заданной зоне, выше иди ниже ее. Цель изобретения - расширение функциональнь1Х возможностей устройства. Поставленная цель достигается тем, что в ждущий мультивибратор введен дополнитель ный резистор, соединяющий выход операционкого усилителя с его неинвертирующкм входом. На чертеже приведена схема предлагаемого устройства. Устройство содержит операционньш усилитель 1, первый 2, второй 3 и третий 4 резисторы, конденсатор 5, МДП-транзистор и и дополнк гельный резистор 7. При необходимости ограничения уровня напряжения на выходеусилителя последовательно с конденсатором может вк.п.ючаться еще один резистор (опущен). Пусть в исходном состоянии напряжение на первом и втором входах мульгавибратора равно нулю, операционньш усилитель 1 находится в состоянии отрицательного ограничения конденсатор 5 заряжен до напряжения, равног разности выходного напряжения и напряжения положительной обратной связи,, транзистор 6 открыт. ,. При подаче на второй вход устройства управляющего напряжения отрицательной полярности, превышающего напряжение положительной обратной связи, усилитель 1 переключается в состояние положительного ограничения, тран зистор 6 запирается и инвертирующий вход усилителя оказьшается заземленным через рези тор 2. Конденсатор 5 начинает перезаряжаться, ускоряя процесс переключения операционного усилителя, на неинвертирующем входе которого устанавливается напряжение положительной обратной связи, имеющее положительную полярность. За счет тока, протекающего через резистор 4, потенциал неинвертирующего входа усилителя 1 остается положительным и после окончания заряда конденсатора 5, благодаря чему операционный усилитель удержи- вается в состоянии положительного ограничения. Это состояние устройства является устойчивым и сохраняется до тех пор, пока на первый вход мультивибратора не поступит сигнал отрицательной полярности, амплитуда которого превышает напряжение положительнсж .обратной связи. Предположим, что на первый вход мультивибратора подается изменяющееся, например по линейному закону, напряжение отрицательной полярности.. В момент времени, когда в результате роста напряжения на первом входе устршства потенциал неинвертирующего входа операционного усилителя 1 становится отрицательным, усилитель переключается в состояние отрицательного ограничения, транзистор 6 отпирается и управляющее напряжение с второго входа устротства поступает на инвертирующий вход усилителя 1. Одновременно на неинвертирующем входе операционного усилителя возникает напряжение положительной обратной связи, вызванное начав ишмся перезарядом конденсатора 5, которое спадает по экспоненциальному закону до величины, при которой потенциал неинвертирующего входа становится меньше потенциала инвертирующего входа. При этом имеет место положительная обратная связь как за счет перезаряда конденсатора 5, так и за счет тока, протекающего через резистор 4. Как только потенциал неинвертирующёго входа усилителя I становится меньше потенциала его инвертируюа5его входа, усилитель переключается в. состояние положительного ограничения, транзистор 6 запирается, конденсатор 5 снова начинает перезаряжаться, и начинается формирование следующего выходного импульса. Процесс формирования выходных импульсов родолжается до тех пор, пока изменяющееся апряжение сигнала на первом входе мультиибратора не достигает величины, при которой отенциал неинвертирующего входа операционого усилителя после перезаряда конденсатора 5 не станет больше потенциалана его инверирующем входе. Это происходит во время отицательной полуволны выходного напряжения, огда напряжение положительной обратной свяи имеет отрицательную полярность. Посколысу онденсатор 5 уже перезарядился, а напряжеие на неинвертирующем входе операционного силителя осталось большим, чем на инвертирущем, то усилитель остается в состоянии отриательного огратиения. Это второе устойчивое состояние мультивибратора сохраняется до тех пор, пока не уменьшится напряжение на его 11е{жом входе, или не увеличится управляющего напряжения на его. втором входе Если величина управляющего напряжения на .втором входе устройства уменьщается, то уменьшается и величина верхнего порога, что приводит к сужению зоны возбудимости мультивнбрат. Уменьщение величины. уп(авляющег шлряжения ш1же нижнего порога приводат к Л1якга1да ф1и зоны возбудимости, т. е. автоколебателыюго режима. В этом случае предлагаемый. ж Ооций мультивибратор юлеет даа устойчиВых состоянии и работает как Обычный регенеративный . , . /.- . .- Пря поступлении на первый, вход у стршства коротких импульсов отрицательной полярности, амплитуда которых превышает нижний порог ЗО1Ш возбудамости, мультивибратор генерирует оданочные имцульсы отрицательной полярности. Ест амплитуда входиого сигнала превышает верхний порог зЫш возбудимосга, а его. длительность больше лощительности выходHbix импульсов, то в момент поступления входного импульса (по переднему фронту) мультивибратор переключается в состояние отрицательнсвб ограничения и возвращается в исходаое состояние-В момент окоетияя входаого импульса (по его заднему ). В слутае, когда на первый вход мультивибратора подается ( напряжение отрицательнш полярности, а запуск осуществляется по второму входу, на выходе устрсжства генерируются импульсы положительной полярности. При этом устройство «олько на те импульсы, аношктуда которых превышает порогшое значение, определяемое 1ведачииой опорного напряжешш и напряжения положительной обратной связи, причем ве шчина опорного напряжения доляоа превышать величину напряжешш положительной обратной связи. В противном случае мулыпви тор переключается в устойчивое состояию положительного ограничения, в котором он не реагирует на в входные сигналы, так как {иЩ -транзистор иаходится в закрытом сострянш. Таким образом, предлагаемое устройство позволяет непосредственно по его выходному сигналу сшределять, находится ли амплитуда входного Of гнала в заданной зоне, ниже или выше ее. При этом по иэменешю временных параметров генерируемых импульсов можно судип об изменении амплитудь сигнала в пределах задашюй зояы. Кроме того, предлагаемый ждущий мультивибратор позволяет ср1шнивать сш-иалы по амплитуде, получать одиночные импульсы положнтельнсж и отрицательной полярности..

ЖДУЩИЙ МУЛЬТИВИБРАТОР по авт. св. Н 919058, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введен дополнительный резистор, соединяющий выход операщонного усилителя с его неинвертирующим входом. Л i Вых. 0 4 00