Одновибратор Советский патент 1983 года по МПК H03K3/284 

GJ5 4 Изобретение относится к импульсной техник и может быть использовано в устройствах авто матики, телемеханики, вычислительной и измерительной техники для формирования прямоугольных импульсов и создания временной задержки сигналов. Известен одновибратор, содержащий источник питания, резистнвный делитель, времязадающий конденсатор, полевой и биполярный транзисторы 1. Однако данный одновибратор имеет относитель но большое время восстансюления, недостаточную стабильность длительности формируемых импульсов и огра шченный диапазон длительностей импульсов. Наиболее близким к предлагаемому является одаовибратор, содержапщй биполярыъш и полевой транзисторы, исток полевого транзистора соединен с общей шиной, сток-через первый резистор соединен с базой биполярного транзис тора, коллектор которого соединен с выходной шиной и через конденсатор - с затвором поле вого транзистора, эмиттер - через второй резистор соединен с шиной источника питания, третий резистор, первый вывод которого соеда иен с шиной источника питания, диод 2. Однако известный одновибратор имеет относительно большое время восстановления, недостаточную стабильность длнтельности им, пульса, вследствие перезаряда времязадающего конденсатора в момент восстановления через переход затвор-исток полевого транзистора, а также низкий козффи1щент использования емкости времязадающего конденсатора, из-за его разряда через переход затвор-исток, чему способствует включение резистора смещения между полояоггельной шиной и затвором полевого транзистора, что ограничивает диапазон длительностей формируемых импульсов. Цель изобретения - уменьшение времеии восстановления, повышение стабильности длительности импульса и расширение диапазона длительностей импульсов. Поставленная цель достигается тем, что в одновибратор, содержащий биполярный и первый полевой транзисторы, исток первого полевого транзистора соединен с общей шиной, сток - через первый резистор соеди1 н с базой биполярного транзистора, коллектор которого соединен с выходной шиной и через конденсатор - с затвором первого полевого транзистора, змиттер - через второй резистор соединен с шиной источника питания, третий резистор, первый вьшод которого соединен с источника питания, диод, введены второй полевой транзистор, четвертый, пятый, шестой и седьмой резисторы, затвор второго полевого транзистора соединен с вторым вьшо fftiA третьего резистора и через четвертый резистор - с общей шиной, сток соединен с затвором первого полевого транзистора и через пятый резистор - с его истоком, коллектор биполярного транзистора через шестой и седьмой резисторы, соединенные последовательно, соединен с общей шиной, точка соединения июстого и седьмого резисторов соединена с . истоком второго полевого транзистора, анод диода соединен с шиной источника пигания, катод диода с базой биполярного транзистора и с входной шиной. На чертеже приведена злектрическая принципиальная схема предлагаемого одновибратора. Одновибратор содержит шины 1 и 2 источника питания, первый полевой транзистор 3, исток которого подсоединен к шине 2, а сток - чкрбз резистор 4 и диод 5 к шине 1. База биполярного транзистора 6-через диод S, а змиттер через резистор 7 подсоединены к шине 1. Коллектор биполярного транзистора б через последовательно соединенные резисторы 8 и 9, соединен с шинсй 2 и через конденса-. тор 10 - с затвором транзистора 3, образуя положительную обратную связь. Времязадающий резистор И одним концом соединен с затвором, а другим - с истоком транзистора 3. Исток второго полевого транзистора 12 подключен к точке соединения резисторов 8 и 9, сток - к затвору транзистора 3, а затвор - к точке соединения резисторов 13 и 14, соответственно подсоединенных к шинам 1 и 2. База &1полярного транзистора 6 соединена с входной ишиой 15, коллектор - с выходной шиной 16. Устрсшство имеет дополнительную ; входную шину 17, которая соединена с затвором транзистора 12. Однсяибратор работает следующим образом. В исходном состоянии (ждущий режим) транзистор 3 находится в открытом ненасыщенном состоянии за счет напряжения отсечки и нулевого потенциала на затворе относительно общей шины, что способствует увеличению быстродействия одновибратора, следовательно, транзистор 6 также открыт, при этом ток стока открытого транзистора 3, ограниченный резистором 4, создает на диоде 5 стабильное падение напряжения, независимое от величины тока стока, который может изменяться при изменении температуры, и осуществляет отпирание перехода база-змиттер транзистора 6. Часть тока стока транзистора 3 протекает через базу транзистора 6, который насыщается, и на его колекторе устанавливается потенциал, близкий к потенциалу шины 1 источника питания. Ток базы транзистора 6 устанавливается резистором 7. Транзистор 12 npi включении питания ткрыт, так как, падение напряже1Я1Я на резисторе 9 больше, чем запирающее напряжение на

затвор транзистора 12, установленное высокоомным резистнвным делителем напряжения, i состоящим из резисторов 13 и 14. Прн отключении питания транзистор 12 также открыт, так как на затворе отсутствует запирающее5

напряжение .

Таким образом, при включении и кратковременном отключении питания в исходном состоянии одновибратора и в момент, когда транзистор 3 еще заперт напряжением, поддер- 0 живаемым конденсатором 10, на затворе транзистора 12 устанавливается отпирающий потенщал, транзистор открывается и шунтирует вход транзистора 3, поддерживая его, а сиедовательно, и транзистор 6 в открытом сое- 15 тоянии..

Конденсатор 10 быстро заряжается через открытые транзисторы 3 и 6, что способствует уменьшению времени восстановления и повышению ста&шьиости формирования импульса, 20 и одновибратчэр принимает исходаое устойчивое состояние. Устойчивое состояние сохраняется до тех пор, пока на базу транзистора 6 не поступит пусковой импульс положительной полярности.25

Прн поступлении на базу транзистора бпус- кового запирающей полярности транзистор закрывается. Так как коллекторный ток транзистора 6 прекращается, то падение напряжения на резисторах 8 и 9 отсутствует и потен-зо циал истока транзистора 12 и коллектора транзистора ё становится равнь потенциалу шинь 2, этом на затворе транзистора 12 появл. ется запирающее напряжение, установленное резистивным делителем напряжения, состоящим иЗ резисторов 13 и 14, и транзистор 12 закрьша - ется.

Поскольку напряжение на конденсаторе 10 не может изменяться мгновенно, то перепад напряжения на коллекторе оказьтается прило-. Q жешплм к переходу исток-затвор транзистора 12 в запирающем направлении. Так как резистор смещения, соединяюидай затвор TpeH3itctoра 3 с шиной 1, отсутствует, то ток затвора оказывается несоизмеримо малым, поэтому конденсатор 10 разряжается только через вреязадающий резистор 11, увеличивая коэффииент использования емкости. Транзистор 3 остается запертым напряжением на затворе, постепенно уменьшающемся по экспоненциальному закону. Одаовибратор будет нахоиться в этом временно устойчивом состоянии до тех пор, пока напряжение на затворе транзистора 3 не станет меньше напряжения отсечки, после чего транзистор 3 отпирается.

Ток стока, протекая частично через базу транзистора 6, отпирает его к транзистор 12. На коллекторе транзистора 6 устанавливается потенциал, бшзкий к потенциалу шины 1. После этого происходит восстановление одновибратора, т. е. конденсатор 10 быстро заряжается через открытые транзисторы 6 и 12.

Подавая запускающий импульс на входную шину 15 одновибратора в сигнал отрицательной полярности на допсишительную входную шину 17 в определенных фазовых соотношениях можно в широких пределах регулировать длительность формируемых импульсов, что дает воз-: можность получать на выходе одновибратора серию импульсов с переменной длительностью, тем самым расширяя функциональные возможности одновибратора, а при бесконечно большом сопротивлении времязадающего резистора И. Одновибратор превращается в запоминающее устройство. При этом входная шина 15 одновибратора предназначена дня записи информации, а шина 17 - для стирания.

В предлагаемом одновибраторе уменьшено ремя восстановления, повышена стабильность лительности импульсов, улучшен коэффицинт использования емкости времязадаюшего конденсатора, что дает возможность получать большие длительности импульсов при относительно малой емкости времязадающего конденсатора, расширена сфера его применения. .

ОДНОВЙБРАТОР, содержащий &ик. лярный и первый полевой транзисто), первого полевого транзистора .соединен с общей шиной, сток - через первый резистор соеданен с базой биполярного транзистора, коллектор которого соединен с выходной шной и через конденсатор - с затвором первого полевого транзистора, эмиттер - через второй резистор с шиной источника питания, третий резистор, .первый вьшод которого соедашеН с ишной источника питания, диод, отличающийс я тем, что, с целью уменьикння времени . восстановлею1я, повышения стабильности длительности импульса и расширения диапазона „ Длительностей импульсов, в негр введены второй полевой транзистор,. четвертый, пят|ый, шертой и седьмой резисторы, затвор второго полевого транзистора соединен с вторьпл вьь водом третьего резистора и через четвертый решстор - с общей шиной, сток соед1гаен с затвором первого полевого транзистора и через i пятый резистор - с его истоком, коллектор биполярного транзистора через шестой и седьмой резисторы, соединенные последовательно, соединен с общейшиной, точка соединения шестого и седьмого резисторов соединена с истоком второго полевого транзистора, анод диоДа сое- (Л динен с шиной источника питания, катод диода соединен с базой .биполярного транзистора и с с входной шинш.