Управляемый мультивибратор Советский патент 1986 года по МПК H03K3/281 

«

Изобретение относится к импульсной технике ч может быть использовано в устройствах автоматики, связи и вычислительной техники, например, в системах фазовой автоподстройки частоты в качестве управляемого генератора .прямоугольных импульсов.

Целью изобретения является расширение диапазона перестройки частоты и повьтение линейности зависимости частоты генерации от управляющего напряжения за счет уменьшения степени насыщения транзисторов.

На фиг,1 представлена схема управляемого мультивибратора; на фиг.2 сплошной линией представлена зависимость частоты генерации от управляющего напряжения, пунктирной линией 10

т . - f

где I,

и

35

вибратора..

Схема содержит транзисторы I и 2, диоды 3 и 4, базовые резисторы 5 и 6, коллекторные резисторы 7 и 8, конденсаторы 9 и 10, шину питания источник 12 управляющего напряжения 25 запирающей полярности, элемент 13 запуска, развязывающий резистор 14.

Эмиттеры транзисторов 1 и 2 одного типа проводимости соединены с об- щей шиной, коллектор каждого тран- ЗО , зистора 1 или 2 соединен соответственно через коллекторный резистор 7 И.ПИ ,8 с шиной П питания, база каждого транзистора 1 или 2 соединена соответственно через конденсатор 10 или 9 с коллектором другого транзис тора 2 или 1 и через резистор 5 ихси 6 с точкой соединения развязывающего резистора 14 и элемента 13 запуска, другой вывод которого соединен с ши- Q ной питания. Источник 12 запирающего управляющего напряжения соединен с другим выводом резистора 14, Встреч- но-параплельно каждому переходу база-эмиттер транзисторов 1 и 2 подключены диоды 3 и 4 соответственно.

Управляемый мультивибратор работает следующим образом.

При подаче напряжения питания на Ш1НУ 11 питания элемент 13 запуска 50 подает через базовые резисторы 5 и 6 в переходы база-эмиттер транзисторов 1 и 2 импульс тока отпирающей полярности, в результате чего возникает генерация. Элемент 13 запуска может 55 быть ключевым устройством или,, в где Т щюстейшем случае, конденсатором. Раз.вязывающий резистор 14 является на239841

грузкой, на которой выделяется за- пускаюсрий импульс. Сопротивление резистора 14 в 10-20 раз меньше сопротивления базовых резисторов 5 и 6, 5 чтобы можно было не учитывать его влияние при перестройке частоты. В режиме генерации транзисторы

1и 2 поочередно открыты и закрыты. Пусть транзистор 1 закрыт, а транзистор 2 открыт. Конденсатор 10 быстро разряжается через диод 3 и переход коллектор-эмиттер транзистора

2до напряжения на открытом диоде 3. После разряда конденсатора 10 диод 3 не закрывается, так как через резисторы 5 и 14 и диод 3 протекает ток

от источника 12 запирающего управля- ющего напряжения. Одновременно кон- денсат ор 9 заряжается от источника гштания через резистор 7 и переход база-эмиттер транзистора 2, Пока транзистор 2 открыт, напряжение на его базе не изменяется. Ток через резистор 6 также не меняется и равен

15

20

и 60

R- - ток

(1

yip

UiboR.

через резистор 6; управляющее напряжение запирающей полярности; напряжение на базе открытого транзистора; -сопротивление резистора 6. Ток через конденсатор 9, который в предыдущем полупериоде разрядился до напряжения на открытом диоде 4, уменьшается по экспоненциальному закону:

т rf- i- ...

- Т) п п

14

R,C

(2)

ток

Е

45

ток через конденсатор 9; напряясение питания; напряжение на открытом диоде;

сопротивление ре зистора 7;: время; . . емкость конденсатора 9. Длительность данного полупериода равна времени, в течение которого ток базы транзистора 2 является достаточным д:г1я его насыщения. Длительность д.;1нного полупериода определяет- ся из уравнения

пи Ufic

R-/. t

Со I. (т) - 1б f

(3)

- д:1ительность полупериода, определяемая временем насыщения транзистора 2;

т . - f

где I,

и

5

О Q

и 60

R- - ток

(1

yip

UiboR.

через резистор 6; управляющее напряжение запирающей полярности; напряжение на базе открытого транзистора; -сопротивление резистора 6. Ток через конденсатор 9, который в предыдущем полупериоде разрядился до напряжения на открытом диоде 4, уменьшается по экспоненциальному закону:

т rf- i- ...

- Т) п п

14

R,C

(2)

где Т

ток

Е

ток через конденсатор 9; напряясение питания; напряжение на открытом диоде;

сопротивление ре зистора 7;: время; . . емкость конденсатора 9. Длительность данного полупериода равна времени, в течение которого ток базы транзистора 2 является достаточным д:г1я его насыщения. Длительность д.;1нного полупериода определяет- ся из уравнения

пи Ufic

R-/. t

Со Т

I. (т) - 1б f

(3)

- д:1ительность полупериода, определяемая временем насыщения транзистора 2;

3

f,} г коэффициент передачи тока транзистора 2 в схеме с общим эмиттером.

Из формул (1) - (3) находим длительность полупериода

т,к.сД/; iMLlMzM

(-Uyrp +Vs9 )

л

(А)

R

h

По окончании насыщения транзистор 2 запирается, диод 4 открывается током, текущим через резисторы 14 и 6 от источника 12 управляющего напряжения, конденсатор 10 начинает заряжаться от источника питания через ре зистор 8 и переход база-эмиттер тран зистора 1 вследствие чего диод 3

In

F

+ 1.

C

C,o

4- 1

(7)

dE

аи,

ЧЛР

RAC

9 С,,

)(Еп

При выполнении следующего условия(9)

R

RW

АУй пкг

(9)

соединена через соответствующий конденсатор с коллектором другого транзистора и через соответствзтощий реиз формулы (8) следует, что производ-30 зистор - с источником управляющего нал частоты генерации по управляюще- напряжения, отличающийся му напряжению не меняет знак при за- пирающем управляющем напряжении.

Формула.из обретенияз5

f.Управляемый мультивибратор, содержавши два транзистора одного типа проводимости, эмиттеры которых соединены с общей шиной, коллектор каж- 40 дого транзистора соединен через соответствующий резистор с шиной источника питания, база каждого транзистора

тем, что, с целью расширения диапазона перестройки частоты генерации и пйвьшения линейности зависимости частоты генерации от управляющего напряжения, в него введены два диода каждый из которых соединен встречно- параллельно переходу база-эмиттер соответствующего транзистора, а в ка честве источника управляющего напряжения использован источник запирающего напряжения для переходов база- эмиттер транзисторов.

запирается,

а транзистор 1 насыщается, конденсатор 9 быстро разряжается через переход коллектор-эмиттер транзистора 1 и диод 4 до напряжения 11,, Длительность этого полупериода Т

определяется временем заряда конденсатора 10. По аналогии с предыдущим полупериодом имеем

Т --о г Vn -C. l -I-jS -iy сз)

г -ЩЧо i lli Е

(-Щпр ) -j f

Указанные процессы периодически повторяются. Обозначая , / 1 -/ ; имеем формулы для частоты F и скважности импульсов Q.

(6)

Из формулы)имеемпрсизводнуючастоты генерации по управляющему напряжению .

Ь

(:У,пр

- и.

ЕЛИТ

соединена через соответствующий конденсатор с коллектором другого транзистора и через соответствзтощий резистор - с источником управляющего напряжения, отличающийся

тем, что, с целью расширения диапазона перестройки частоты генерации и пйвьшения линейности зависимости частоты генерации от управляющего напряжения, в него введены два диода, каждый из которых соединен встречно- параллельно переходу база-эмиттер соответствующего транзистора, а в качестве источника управляющего напряжения использован источник запирающего напряжения для переходов база- эмиттер транзисторов.

-18 -16 -Щ -12 -JO -8 02

Фтг.2.

Изобретение относится к им- пульсной технике и может быть использовано в системах фазовой автоподстройки частоты в качестве управляемого генератора прямоугольных импульсов. Целью изобретения является расширение диапазона перестройки частоты и повышение линейности- зависимости частоты генерации от управляющего напряжения. В устройство, содержащее транзисторы 1 и 2 одного типа проводимости, базовые резисторы 5 и 6, коллекторные резисторы 7 и 8, конденсаторы 9 и 10, шину питания 11 и источник управляющего напряжения, для достижения цели за счет уменьшения степени насыщения транзисторов, введены два диода 3 и 4, а в качестве источника управляющего напряжения использован источник 12 запиракмцего напряжения для переходов база-эмиттер транзисторов. В устройство также входят развязывающий резистор 14, элемент 13 запуска. Эле мент 13 запуска может быть ключевым устройством. Развязывакяций резистор 14 является нагрузкой, на которой вьщеляется запускающий импульс. Сопротивление резистора 14 в 10-20 раз меньше сопротивления базовых резисторов 5 и 6. 2 ил. (Л 00 4

Редактор А.Шандор

Составитель Н Ферапонтова Техред Н.Бо:Епсало Корректор Л.Патай

Заказ 3408/56Тираж 816 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно полиграфическое предприятие,г.Ужгород,ул.Проектная, 4