Ждущий мультивибратор Советский патент 1984 года по МПК H03K3/28 

Изобретение относится к импульсной, технике и может быть использо- вано для формирования выходных .импульсов заданной длительности при переп.дах напряжения на входе, больших заданного порога срабатывания.

Известен мультивибратЬр, содержащий .операционный усилитель, ох-. ваченный цепью резистивной положительной обратной связи, состоящей из резистора, времязадающего конденсатора и шунтирующего его диода, и цепь запуска по неинвертирующему., -входу дифференциального усилителя, состоящую из диода и емг костной дифференциальной цепи l .

Недостатками этого мультивибратора являются малая длительность выходного импульса и малая помехоустойчивость.

Известен также ждущий мультивибратор, содержащий операционный усилитель, МДП-транзистор, сток которого через первый резистор соединен с шиной запуска, затвор - непосредственно с выходом операционного усилителя, а исток - с инвертирующим входом усилителя, первый резистивный делитель напряжения, средняя точка которого соединена с неинвертирующим входом усилителя, одий вывод - с источником опорного напряжения, а другой через конденсатор с выходом усилителя,и второй резистор, соединяющий инвертирующий, вход усилителя с общей шиной 2 .

Недостатком этого мультивибратоа является также малый диапазон лительностей формируемых импульсов, поскольку перепад напряжения на конденсаторе не превышает веичины 2Е (Ер, - напряжение питания) .

Поставленная цель достигается тем, что в ждущий мультивибратор, содержащий операционный усилитель, П-транзистор, сток которого через первый резистор соединен с шиной запуска, первый резистивный делитель напряжения, средняя точка которого соединена:с неинвертирующим входом усилителя, времязадающий конденсатор и второй резистор, вывод которого соединен с инвертирующим входом усилителя, введен второй,деитель напряжения, соединяющий выод операционного усилителя с общей иной и состоящий из последовательно соединенных двух резисторов и иода, причем общая точка резистоов второго резистивного- делителя напряжения соединена с вторым выводом второго резистора, первый езистивный делитель напряженйя включен между выходом усилителя и общей шиной, исток транзистора соеинен с.общей шиной, времязадающий

конденсатор включен между стоком транзистора и инвертирующим входом усилителя, а затвор транзистора соединен с общей точкой резисторов первого резистивного делителя напряжения.

На чертеже представлена .схема ждущего мультивибратора.

Ждущий мультивибратор содержит дифференциальный операционный усилитель 1, первый резистивный делитель напряжения, состоящий из резисторов. 2 и 3, второй делитель напряжения, состоящий из резисторов 4 и 5, диода б, второй резистор 7, времязадающий конденсатор 8, транзисторный йлюч 9 и первый резис тор 10.

На чертеже затвор транзисторного ключа соединен со средней точкой первого резистивного делителя, что необходимо сделать, если выходное напряжение усилителя превышает допустимое на затворе транзистора. Сток через первый резистор соединен с шиной запуска.

Ждущий мультивибратор работает ,

следующим образом.

В исходном состоянии (ждущем режиме) на вход мультивибратора подается заданное значение, например, положительного напряжения Ugx При этом на выходе операционного усилителя 1 устанавливается операционный уровень. Транзисторный ключ 9 с п-каналом закрывается, так как на его вход подается отрицательное напряжение.

На инвертирующем входе усилителя 1 (вх.и) устанавливается напряжение р UBWA/ которое выше уровня напряжения на инвертирующем вход усилителя 1 (вх.Н) В Ugbix .

« Р Р R

при условии,,что сопротивление диод б в. впрямом включении значительно меньше Rg и R .

Конденсатор 8 при этом заряжается до напряжения

Uco UBXO-P UBX .

Яри поступлении на вход мультивибратора отрицательного перепада напряжения ди, больше выбранного

порога срабатывания U ( )) U,, усилитель 1 переключается. На его выходе устанавливается положительное напряжение Это напряжение преобразуется первым делителем и открывает ключ 9, подключая тем самым одну обкладку конденсатора 8 к общей шине питания. Конденсатор 8 начинает перезаряжаться по цепи;, выход усилителя 1, резисторы

4.и 7, конденсатор 8 и ключ 9.

Так как конденсатор 8 предварительно (в режиме ожидания) был заряжен jo напряжения U. , то его перезаряд начинается с отрицательнго напряжения на его незаземленнрй обкладке и до напряжения (p)Ogy, по достижений которого усилитель 1 переключается и ша., его выходе снова устанавливается отрицательное напряжение Uen, . Это напряжение закрывает ключ 9, и зазёмленная в процессе формирования выходного импульса обкладка конденсатора 8 подключается через резистор 10 к положительному входному напряжению . После чего конденсатор В перезаряжается до напряжен11Я U .

На этом восстановительный процесс заканчивается и схема готова приему следующего отрицательного перепада входного напряжения и формированию выходного импульса.

Запуск мультивибратора можно осуществить и положительными перепадами напряжения отрицательного входного напряжения UBJQ . Для этого ключевой транзистор 9 с п каналом необходимо заменить на аналогиный с р-каналом, не меняя схему включения. А диод б необходимо

подключить к общей шине питания катодом. При 9ТОМ положительные перепады напряжения на входе мультивибратора будут формировать отрицательные импульсы заданной длительности на его выходе.

Длительность выходного импульса мржно регулировать как номиналами ;конденсатора 8,-резисторов 4 и 7 или 2 и 3, так и значением вход ного напряжения

С целью обеспечения оперативности при регулировке порога срабатывания мультивибратора резистор 5, например, можно сделать переменным. А для оперативной регулировки длительности выходного импульса переменным следует сделать резистор 7.

Важным достоинством схемы являет также то, что она имеет 100%-ную помехозащищенность по входу в процессе формирования выходного импульса, так как вход на это время отключается благодаря введению транзисторного ключа 9. .

Необходимо подчеркнуть, что в ходе перезаряда конденсатора пере1пад напряжения на нем может достичь величины ЗЕ, что и объясняет больший диапазон длительностей формируемых импульсов.

ЖДУЩИЙ МУЛЬТИВИБРАТОР, содер1жа11Шй операционный усилитель, МЦП-транзистор, сток которого через первый резистор соединен с шиной запуска, первый резистивный делитель н-апряжения, средняя точка которого соединена с неинвертирующим Вк Ю входом усилителг, времязадающий конденсатор и второй резистор, вывод которого соединен с инвертирующим входом усилителя, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью расширения диапазона длительностей формируемых импульсов, в него введен второй резистивный делитель напряжения, соединякхций выход операционного усилителя с общей шиной и состоящий из последовательно сЪединенных двух резисторов и диода, причем общая точка резисторов втоpofo резистивного делителя напряжения соединена с вторым выводом второго резистора, первый резистивный делитель напряжения включен меж- Щ ду выходом усилителя и общей шиной, (Л исток транзистора соединен с общей шиной, времязадающий конденсатор включен между стоком транзистора и инвертирующим входом усилителя, а затвор транзистора соединен с общей точкой резисторов первого резистивного делителя напряжения. О :л со эо