Симметричный мультивибратор Советский патент 1984 года по МПК H03K3/281 

1 Изобретение относится к импульсной технике и может быт.ь использовано в различных устройствах автома тики, телемеханики и вычислительной техники. Известен симметричный мультивибр тор с малым потреблением мощности, выполненный на четырех попарно соединенных коллекторами транзисторах разной проводимости, резисторах, диодах, конденсаторах ГОНедостатки известного симметричного мультивибратора - узкий диапазон генерируемых частот и низкая помехоустойчивость к помехам по цепи питания. Узкий диапазон генерируемых частот определяется тем, что величина времязадающих резисторов ограничена величиной базового тока транзисторов, находящихся в насыщенном состоянии. Низкая помехоустойчивость определяется тем, что скачкообразные изменения напряжения питания через открытые транзисторы и конденсаторы попадают на базы других транзисторов и приводят к несвоевременному открьгаанию или закрыванию транзисторов, а следовательно, к переключению. , Наиболее близким по технической сущности к изобретению является симметричный мультивибратор, содержащий два плеча, каждое из которых состоит из двух транзисторов разного типа проводимости, коллекторы которых объединены, эмиттер одного подключен к шине питания, а его база через резистор смещения - к общей шине, эмиттер другого подключен к общей шине, а его база через резистор смещения - к шине питания, транзисторы одного типа проводимости, принадлежащие разным ключам, соединены емкостными и резистивноемкостными коллекторными связями, в коллекторно-базовые связи введены первый и второй диоды, подключенные к базе каждого транзистора первого ключа в направлении, противоположном переходу эмиттер - база транзистора, а точки соединения пер вого и второго диодов с соответствующими конденсаторами коллекторнобазовых связей соединены через времязадающий резистор и третий и четвертый диоды, включенные последовательно с резисторами смещения второго ключа в том же направлении. 22 что и первый и вторые диоды, последовательно с каждым диодом, соединяющим времязадающие конденсаторы с эмиттерами транзисторов, включены резисторы fZj. Недостатками этого мультивибратора также являются низкая помехоустойчивость, малая стабильность и узкий диапазон генерируемых частот. Цель изобретения - повьппение помехоустойчивости и стабильности частоты. Указанная цель достигается тем, что в симметричном мультивибраторе, содержащем два плеча, каждое из которых состоит из двух транзисторов разной проводимости, база первого транзистора обратной проводимости соединена через первый резистор с общей шиной и эмиттером, коллекор первого транзистора соединен с выходом плеча и коллектором второго транзистора прямой проводимости, база которого через второй резистор соединена с шиной питания и эмиттером, двух диодов, четырех резисторов, конденсатора, в каждое плечо введены два транзистора разной проводимости и два стабилитрона, эмиттер третьего транзистора обратной проводимости соединен с общей шиной, его база и коллектор подключены соответственно к коллектору и базе четвертого транзистора прямой проводимости, база которого подключена к первому выводу третьего резистора, катоду первого стабилитрона и аноду первого диода, анод первого стабилитрона соединен с базой первого транзистора, катод первого диода соединен с анодом второго диода и выходом противоположного плеча непосредственно, через четвертый резистор подключен к эмиттеру четвертого транзистора, который через конденсатор соединен с общей шиной, катод второго диода соединен с вторым выводом третьего резистора и анодом второго стабилитрона, катод которого соединен с базой второго транзистора. Для обеспечения режима самовозбуждения с определенной фазой катод первого стабилитрона одного из плеч соединен с общей шиной через пятый резистор. На чертеже приведена принципиальная электрическая схема симметричного мультивибратора. Симметричный мультивибратор содержит транзисторы 1-4 обратной про водимости, транзисторы 5-8 прямой проводимости, стабилитроны 9-12, диоды 13-16, конденсаторы 17 и 18, резисторы 19-27. Мультивибратор име ет выходы 28 и 29, питание осуществ ляется от шины питания 30. Эмиттеры транзисторов 5 и 8 связаны с шиной питания 30. Эмиттеры транзисторов 1-4 соединены с общей шиной. Между базами и эмиттерами транзисторов 5 8, 1 и 4 включены резисторы 19, 24 21 и 26 соответственно. Коллекторы .транзисторов 5, 1 и 8, 4 соединены между собой попарно. Между базами транзисторов 5 и 1 включена цепочка из последовательно соединенных стабилитрона 9, резистора 20 и стабилитрона 10, а между базами транзисторов 8 и 4 включены стабилитрон 11, резистор 25 и стабилитрон 12. Коллектор транзистора 8 через диод 14соединен с базой транзистора 6, через резистор 22 - с эмиттером этого транзистора и через диод 13 .со средней точкой соединения стабилитрона 9 и резистора 20, а коллектор транзистора 5 через диод 15соединен с базой транзистора 7, через резистор 23 - с его эмитте ром и через диод 16 - со средней точкой соединения стабилитрона 11 и резистора 25. Эмиттеры транзисторов 6 и 7 через конденсаторы 17 и 18 соответственно замкнуты на общую шину. База транзистора 6 присое динена к коллектору транзистора 2, а база транзистора 7 - к коллектору транзистора 3. Коллектор транзистора 6 связан с базой транзистора 2, а коллектор транзистора.7 с базой транзистора 3. Точка соединения резистора 25 и стабилитрона 12 через резистор 27 присоединена к общей шине. Точка соединения коллекторов транзисторов 5 и 1 является выходом 28 устройства, а точка соединения коллекторов транзисторов 8 и 4 - выходом 29 устройства. Симметричньй мультивибратор рабо тает следующим образом. Для нормальной работы мультивиб ратора необходимо, чтобы напряжение питания было больше, чем напря жение стабилизации стабилитронов 9-12, а сумма напряжений стабилизации стабилитронов 9 и 10, 11 и 4 12 должна быть больше напряжения питания. При включении напряжения питания возникает ток по цепи; шина питания 30, эмиттер - база транзистора 8, стабилитрон 11, резисторы 25 и 27, общая шина. Это приводит к возникновению тока коллектора транзистора 8, который, протекая по цепн: шина питания 30, коллектор транзистора 8, диод 13, резистор 20, стабилитрон 10, переходом база эмиттер транзистора 1, общая шина приводит к открытию транзистора 1. Ток коллектора транзистора 1, протекая по цепи: шина питания 30, переход эмиттер - база транзистора 8, стабилитрон 11, резистор 25, диод 15, коллектор транзистора 1, общая шина - еще больгае открывает транзистор 8, и мультивибратор устанавливается в положение, когда транзис торы 1 и 8 открыты.и насыщены, остальные транзисторы закрыты. На выходе 28 имеется низкий, а на выходе 29 - высокий потенциал. Конденсатор 17 заряжается от высокого потенциала на выходе 29 через резистор 22. Напряжение на базе транзистора 6 определяется падением напряжения на стабилитроне 10 и переходе база - змиттер насыщенного транзистора. Когда напряжение на конденсаторе 17 и на эмиттере транзистора 6 превысит напряжение на базе транзистора 6, последний откроется и током коллектора откроет транзистор 2, которьй током своего коллектора еще больше откроет транзистор 6. Возникает лавинообразный процесс открывания и насьш1ения транзисторов 6 и 2, и конденсатор 17 разряжается через открытые транзисторы 6 и 2. Напряжение на катоде стабилитрона 10 становится нулевым, и ток через стабилитрон исчезает, что приводит к закрытию транзистора 1 и исчезновению тока по цепи: шина питания 30, эмиттер-база транзистора 8, стабилитрон 11, резистор 25,диод 15, транзистор 1, общая шина,что приводит к почти полному закрыванию транзистора 8. Одновременно возникает ток по цепи: шина питания ЗО.переход эмиттер-база транзистора 5, стабилитрон 9, резистор 20, открытьш транзистор 2, общая шина. Это приводит к открыванию транзистора 5 и возникновению тока по цепи: шина пита

СИММЕТРИЧНЫЙ МУЛЬТИВИБРАТОР, содержащий два плеча,, каждое из которых состоит из первого и второго транзисторов, двух диодов, четырех резисторов, конденсатора, база первого транзистора обратной проводимости соединена через первь й резистор с эмиттером и общей шиной, коллектор первого транзистора соединен с выходом плеча и коллектором второго транзистора прямой проводимости, база которого через второй резистор соединена с эмиттером и щиной питания, отличающийс я тем, что, с целью повьппения помехоустойчивости и стабильности частоты, в каждое плечо введены третий и четвертый транзисторы, первый и второй стабилитроны, эмиттер третьего транзистора обратной проводимости соединен с общей щиной, его база и коллектор соединены соответственно с коллектором и базой четвертого транзистора прямой проводимости, база которого подключена к первому выводу третьего резистора, катоду первого стабилитрона и аноду первого диода, анод первого стабилитрона соединен с базой первого транзистора, катод первого диода соединен с анодом второго диода и выходом противоположного плеча непосред ственно, а через четвертый резистор подключен к эмиттеру четвертого транзистора , который через конденсатор соединен с общей щиной, катод второго диода соединен с вторым выводом третьего резистора и анодом второго стабилитрона, катод которого соединен с базой второго транзистора. h 2. Мультивибратор по п. 1, о тличающийся тем, что, с цеО. лью обеспечения режима самовозбуж00 дения с определенной фазой, катод СП) первого стабилитрона одного из плеч соединен с общей щиной через пятый резистор.