Одновибратор Советский патент 1984 года по МПК H03K3/284 

Изобретение относится к радиотехнике и предназначено для использования в импульсшьгх устройствах различного назначения. Известен одновибратор, содержащий инвертор, выход которого подключен к входу эмиттерного повторителя, ключевой каскад на полевом транзисторе, затвор которого через RC - цепь подключен к выходу эмитгерного повторителя, второй полевой транзистор, исток которого соединен со стоком первого полевого транзистора, сток - с резистором погрузки, а затвор - с шиной источника питания, диод, анод которого соединен со входом инвертора ClJ. I . Однако известный одновибратор имеет низкую надежность в работе, а также ограниченные функциональные возможности, так как формирует лишь один однократный импульс, Наиболее близким по технической сущности к изобретению является одновибратор, содержащий блок облучения, первый и второй формирователи, первый конденсатор, первый диод, пер вый и,второй полевые транзисторы, затвор первого полевого транзистора подключен к первому.резистору, исток - к шине питания, сток - к истоку в.торого полевого транзистора, стОк которого подключен через первый делитель напряжения к общей шине, а затвор - к шине питания, эмиттерный повторитель, первый, второй и третий элементы ИЛИ, RC-триггер, элемент задержки и п-формирующих каналов, .причем вход первого формирователя соединен с выходом эмиттерного повторителя, а выход - с первым входом первого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен . с блоком обнуления,. 8-в;ход RS-триггера ; соединен с выходом первого элемента ИЛИ, R-вход - с входной шиной одновибра тора, а инверсный выход через второй формирователь - с входом второго эл мента ИЛИ, выход которого через эле мент задержки соединен .с вторым входом третьего элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с входной шиной одновибратора, а выход - с катодом диода, вход элемента задержки .каждого формирующего канала, содержащего элемент задержки, D-триггер и формирователь, соединен с пря мым выходом триггера предыдущего 16, 2 формирующего канала, а выход с D-BXOдом триггера данного канала, инверсный выход которого через формирователь соединен с соответствующим входом второго элемента ИЛИ, ;5-вход D-триггера каждого формирующего канала соединен с выходом первого элемента ИЛИ, а R-вход - с входной шиной одновибратора 23. Недостатком этого устройства является возможность самопроизвольного 3anycka от включения блока обнуления при включении питания. Тем самым одновибратор обладает недостаточной надежностью. Цель изобретения - повышение надежности одновибратора. Поставленная цель достигается уем, что в одновибратор, содержащий блок обнуления, первый, второй формирователи, первый конденсатор, первый диод, первый и второй полевые транзисторы, затвор первого полево го транзистора подключен к первому резистору, исток - к шине питания, сток - к истоку второго полевгго транзистора, сток которого подключен через первый делитель напряжения к общей шине, а затвор к шине питания, введены второй резистор, второй делитель напряжения, третий и четвертый полевые транзисторы, второй конденсатор, Т - триггер, логический элемент И-НЕ, первый, второй и третий логические элемент. И, второй, третий и четвертый диоды, последовательный регистр, при этом затвор третьего полевого транзистора подключен к точке соединения первого и второго резисторов, при этом второй вывод второго, резистора соединен с шиной питания, исток третьего полевого транзистора подключен к шине питания, а сток - к истоку четвертого полевого транзистора, затвор которого соединен с шиной питания, а сток- соединен с общей шиной через второй делитель напряжения, средняя точка которого соединена через первьгй формирователь к входу Т-триггера, прямой и инверсньй выходы которого соответственно черве перв-ie входы первого и второго логических элементов И, первый и второй конденсаторы, первый и второй диоды подключены к затвору первого полевого транзистора, причем первый и 31 вторфй диоды подключены к затвору первого полевого транзистора катодами, аноды первого и второго диодов соединены соответственно с ка тодами третьего и четвертого диодов а аноды - с шиной питания, вторые входы первого и второго логических элементов И-подключены к выходу третьего логического элемента И,пер вый вход которого соединен с выкодом логического элемента И-НЕ, вход предустановки последовательного регистра соединен с входом устройства и первым входом логического элемента И-НЕ, второй вход которого соеди нен с средней тЬчкой первого делителя напряжения, вход второго форми рователя соединен с выходом первого формирователя, а .его выход - с вхо дом синхронизации последовательного регистра, вход установки которого соединен с выходом блока обнуления, а первый, второй, третий и четвертые выходы являются выходами устройства второй вход логического эл мента И-НЕ подключен к четвертому выходу последовательного регистра. На чертеже приведена схема одновибратора. Устройство содержит блок обнуления I, Т-триггер 2, последовательный регистр 3, ключевой каскад на первом полевом транзисторе 4, сток которогр подсоединен к истоку второго полевого транзистора 5, ключевой каскад на третьем полевом транзисторе 6, сток которого подключен к истоку четвертого полевого транзистора 7, элемент И-НЕ 8, выход ко торого через вход третьего элемента И 9 подсоединен к объединенным между собой входам первого и второго элементов И 0,11, первый и второй конденсаторы 12, 13, первый, BT рой/ третий, четвертый диоды 14-17, первый резистор 18. второй резистор 19, первый делитель напряжения средняя точка первого делителя напряжения 21, второй делитель нап.ряжения 22, средняя точка второго делителя напряжения 23, первый и вто рой формирователи 24, 25, шины пита ния 26. Одновибратор работает следующим образом. Сразу после подключения одновибратора к источнику питания блок обнуления выдает импульс сброса, кото4 рый устанавливает последовательный регистр 3 в исходное нулевое положение. Примем, что в исходном состоянии на инверсном выходе, триггера 2 устанавливается лог. 1. Одновременно с этим, транзисторы 4-7 открыты, а на выходе элементов И-НЕ 8 и И 9-11 формируются лог,о. Конденсаторь 12, 13 заряжены практически до напряжения источника питания. Запускающий импульс отрицательной полярности поступает на вход установки регистра 3 и вход элемента И-НЕ 8. На выходах регистра 3 и наблюдает-) ся формирование фронта выходных им. пульсов одновибратора, при этом на входах элемента И 9 и двух объединенных между собой входах элементов И 10, 11 устанавливаются единичные сигналы, С инверсного выхода Т-триггера на второй вход элемента И 10 поступает сигнал единицы, Положительный перепад напряжения с выхода элемента И 10 поступает через конденсатор 12 и диод 14 на затвор транзистора 4 и через резистор 18 на затвор транзистора 6, Полевые транзисторы 4-7 запираются, обеспечивая тем самым на входе элемента И-НЕ 8 и 1зходе формирователя 24 нулевые сигналы. Таким образом, схема переходит в состояние неустойчивого равновесия, при котором транзисторы 4-7 заперты, на выходе элементов И-НЕ 8 и И 9, 10 устанавливается лог. 1, Конденсатор 12 разряжается через диод 14, резисторы 18, 19 и выходное сопротивление элемента И 10, В момент, когда напряжение затвор-исток транзистора 6 достигает величины отпирания на выходе формирователя 24 формируется фронт прямоугольного импульса, который перебрасывает Т-триггер 2 в состояние 1. Этот же сигнал vepe3 формирователь 25 по фронту входного импульса преобразуется в короткий импульс и поступает на тактовый вход последовательного регистра 3. На первом выходе регистра образуется спад выходного импульса одновибратора, длительность Т которого равна Т t и определяется величинами номиналов резисторов 18 и 19 и конденсатора 12. В результате перехода Т-триггера 2 в состояние 1 на выходах элементов И 10,11 устанавливаются лог. О и лог, соответственно. Положительный переад напряжения с выхода элемента И 11 51 поступает через конденсатор 13 и диод 15 на затвор транзистора 4, и через резнстсф 18 на затвор транзис тора 6. При этом состояние полевых транзисторов А, 5 не меняется и они продолжают оставаться в запертом состоянии, а полевые транзисторы 6, 7 запирается повторно, обер печивая на выходе формирователя 24 спад прямоугольного импульса. Конденсатор 12 заряжается через выходное сопротивление элемента И 10 и диод 16, а конденсатор 13 разряжается через диод 15 и резисторы 18 и 19. В момент, когда напряжение затвор-исток транзистора 6 достигает величины отпирания на выходе формирователя 24 формируется фронт прямоугольного импульса, который пе ребрасывает Т-тригг ер 2 в состояние О. Этот сигнал через формиров тель 25 поступает на вход синхронизации регистра 3. На втором выходе регистра образуется спад второго выходного импульса одновибратора. длительность Т которого рав- . на Т 2t и. В дальнейшем процессы, протекающие в устройстве, аналогичны. На третьем и четвертом выходах одновиб ратора получаются рмпульсы длительностью соответственно Tj 3t и, Т 4 t и. Б момент образования спада на по леднем выходе регистра нулевой сигнал через элемент И 9 поступает на объединенные между собой входы элементов И 10, 11. На выходе этих эле ментов устанавливаются нулевые потенциалы. Далее происходит продесс восстановления одновибратора, который включает в себя заряд конденсаторов 12, 13, через диоды 16, 17 и выходы элементов И 10, 11 практически до напряжения питания, отпирание транзисторов 4-7 и формирование на выходе элемента И-НЕ 8 нулевого сигнала . Предлагаемый одновибратор обладает повышенной надежностью. Это обеспечивается за счет того, что после- , довательный регистр выполняет только функции счета циклического процесса и вьщачи команды на его завершение. В момент подключения источника питания, процесс обнуления регистра блоком 1 не сопровождается самозапуском устройства. Таким образом, после запуска одновибратора, в результате поперечного разряда двух коЗДенсаторов, схема постоянно находится в состоянии неустойчивого равновесия. За счет резисторов 18 и 19 отпирание транзисторов 4, 5 все время предупреждается отпиранием транзисторов 6, 7, которые в свою очередь обеспечивают минимальный уровень перепадов напряжения, не доходящий порога отпирания транзисторов 4,5. Исходя из этого, на выходах устройства одновременно формируются четыре импульса,, каждый из которых с повышенной точностью больше предьвдущего на величину длительности первого импульса.

ОДНОВИБРАТОР, содержащий блок обнуления,.первый и второй формирователи, первый конденсатор, первый диод, первый и второй полевые транзисторы, затвор первого полевого транзистора подключен к первому резистору, ИС.ТОК - к шине питания, сток - к истоку второго полевого транзистора, сток которого подключен через первый делитель напрялсения к общей шине, а затвор - к шине питания, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, в него введены второй резистор, второй делитель напряжения, третий и четвертый полевые транзисторы, второй конденсатор, Т-триггер, логический элемент И-НЕ, первый, второй и третий логические элементы И, второй, третий и четвертый диоды, последовательный регистр, при этом затвор третьего полевого транзистора подключен к точке соединения первого и второго резисторов, при этом второй вывод второго резистора соединен с шиной питания, исток третьего полевого транзистора подключен к шине питания, а сток - к истоку четвертого полевого транзистора, затвор которого соединен с шиной питания, а сток соединен с общей шиной через второй делитель напряжения, средняя точка которого через первый формирователь подключена к входу Т-триггера,; прямой и инверсный выходы которого соответственно через первые входы первого и второго логических элементов И, первый и второй конденсаторы, первый и второй диоды подключены к затвору первого полевого транзистора, причем первый и второй диоды подключены к затвору первого полевого транзистора катодами, аноды первого и второго диодов Ч;оединены с катодами третьего и четвертого диодов соответственно, а аноды - с шиной питания, вторые входы первого и второго логических элементов И подключены к выходу третьего логического элемента И, первый вход которого соединен с выходом логического элемента И-НЕ, вход предустановки последовательного регистра соединен со входом устройства и первым входом логического элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с средней точкой первого делителя напряжения, вход-второго формирователя соединен с выходом первого формирователя, а его выход - со входом синхронизации последовательного регистра, вход установки которого соединен с выходом блока обнуления, а первый, второй, третий и четвертый выходы являются выходами устройств, второй вход логического элемента И-НЕ подключен к четвертому выходу последовательного регистра.