Управляемый мультивибратор Советский патент 1985 года по МПК H03K3/282 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в различных электронных устройствах, где управление частотой мультивибратора необходимо осуществлять путем воздействия одиночным управляющим импульсом.

Цель изобретения - управление частотой мультивибратора путем изменения сопротивления времязадающей цепи.

На фиг. 1 показана электрическая схема управляемого мультивибратора; на фиг. 2 - гистерезисная характеристика динамического элемента; на фиг. 3 - управляющие импульсы (Ui, 1)2) и импульсы на выходе мультивибратора.

Управляемый мультивибратор (фиг. 1) содержит симметричный мультивибратор с коллекторно-базовыми связями, включающий транзисторы 1 и 2, резисторы 3-6, конденсаторы 7 и 8 и источник постоянного напряжения питания, а также управляемый динамический элемент 9, состоящий из транзистора 10, первого И, второго 12 и третьего 13 диодов, подключенных одними выводами к щинам управляющих импульсов и к базе транзистора 10, первого конденсатора 14, включенного в цепь коллектора транзистора 10, второго конденсатора 15, включенного между мультивибратором и элементом 9, и резистора 16 в цепи базы транзистора 10, вторые выводы диодов объединены и подключены к конденсатору 15.

Устройство работает следующим образом.

Частота выходных импульсов симметричного мультивибратора зависит от параметров времязадающих цепей. Следовательно, при изменении параметров элементов времязадающих цепей изменяется частота повторения импульсов мультивибратора. Элементом, вызывающим изменение параметров времязадающих цепей, служит динамический элемент 9, суммарное сопротивление которого между конденсатором 15 и общей щиной принимает два значения: максимальное и минимальное. Максимальное сопротивление соответствует состоянию «О (выключено), а минимальное - состоянию «1 (включено) динамического элемента. Динамический элемент 9 обладает S-образной выходной характеристикой в зависимости от амплитуды импульсного напряжения питания (фиг. 2). Динамический элемент не содержит источника постоянного напряжения.

Пусть управляющие импульсы отсутствуют. При этом режим транзистора 10 зависит только от амплитуды импульсов симметричного мультивибратора. Положительные импульсы проходят по цепи конденсатор 14 - коллекторный р-п-переход транзистора 10 - диод 11 - конденсатор 15. При этом конденсатор 14 заряжается знаком «минус на коллектор транзистора 10, а конденсатор 15 - знаком «плюс на эмиттер транзистора 10 р-п-р типа. Таким

образом, создается условие нормального включения транзистора 10. Однако при малых значениях амплитуды импульсов мультивибратора заряды на конденсаторах 14 и 15 недостаточны для отпирания транзистора 10 и величина тока через транзистор 10 динамического элемента 9 минимальна - «О (фиг. 2). С увеличением амплитуды Um импульсов и достижением значения Um Um (фиг. 2) транзистор 10 мгновенно открывается и величина тока через транзистор 10 скачком изменяется от минимального значения в точке 17 до максимального в точке 18. Дальнейщее увеличение величины Um вызывает незначительное и плавное изменение тока транзистора 9.

При уменьшении амплитуды Um импульсов включение транзистора 9 происходит при меньщем значении амплитуды (фиг. 2). Процесс выключения транзистора 10 происходит лавинообразно, а величина тока J скачком изменяется от значения в точке 19 до минимального значения в точке 20. Таким образом, динамический элемент 9 обладает S-образной гистерезисной характеристикой и он может работать в

5 двух устойчивых состояниях: «1 (включено) и «О (выключено).

Для переключения динамического элемента из одного устойчивого состояния в другое рабочую точку на S-образной характеристике (фиг. 2) выбирают внутри интервала Um-Um, т. е. в точке Um. При этом в исходном состоянии (при включении симметричного мультивибратора) тран зистор 10 выключен и, соответственно, внутреннее сопротивление динамического элемента максимально, а частота повторения импульсов мультивибратора минимальна (фиг. 3, импульсы 21). Это состояние устойчивое, оно сохраняется сколь угодно долго, пока не воздействуют управляющим

0 импульсом U.

При воздействии управляющим импульсом Ui транзистор 10 открывается и ток через него скачком изменяется от минимального значения в точке Ui до максимального (фиг. 2), что резко изменяет внутреннее сопротивление динамического элемента 9. Изменение внутреннего сопротивления динамического элемента изменяет параметры времязадающих цепей симметричного мультивибратора и частота повторения импульсов резко возрастает (фиг. 3, импульсы 22). Это состояние устойчивое, оно сохраняется и после окончания управляющего импульса Ui.

Для переключения мультивибратора обJ ратно на низкую частоту повторения импульсов воздействуют управляющим импульсом U2 отрицательной полярности. При этом транзистор 10 выключается, и внутреннее сопротивление динамического элемента 9 принимает максимальное значение, а частота повторения импульсов мультивибратора уменьшается до исходного значения (фиг. 3, импульсы 23). Это состояние также устойчивое, оно сохраняется сколь угодно долго, т. е. до следующего воздействия импульсом Ui.

Величина сопротивления резистора 16 составляет несколько десятков килоом и служит для выбора рабочей точки динамического элемента.

В известных устройствах невозможно изменение частоты следования импульсов путем подачи одиночного управляющего импульса. В изобретении частоту следования импульсов изменяют путем подачи одиночного управляющего импульса, что выгодно при дистанционном и других вариантах управления. Таким образом, устройство обладает двумя устойчивыми состояниями по частоте следования импульсов. При этом частота следования импульсов изменяется в 2,5 раза.

УПРАВЛЯЕМЫЙ МУЛЬТИВИБРАТОР, содержащий симметричный мультивибратор с коллекторно-базовыми связями, транзистор с типом проводимости, аналогичной транзисторам мультивибратора, резистор, первый диод, первый конденсатор и первый источник управляющего сигнала, отличающийся тем, что, с целью управления частотой мультивибратора путем изменения сопротивления времязадающей цепи, в него введены второй и третий диоды, второй конденсатор, второй источник управляющего сигнала, при этом база транзистора через резистор соединена с общей шиной и с анодом первого диода, коллектор транзистора через первый конденсатор соединен с общей шиной, эмиттер через второй конденсатор соединен с коллектором симметричного мультивибратора, а также с катодами первого и второго диодов и анодом третьего диода, а иод второго и катод третьего диодов соответствен- д но подключены к первому и второму ис- SS точникам управляющих сигналов. (Л