Мультивибратор на КМОП-элементах Советский патент 1987 года по МПК H03K3/03 

Изобретение относится к импульсной технике и предназначено для использования в радиотехнических устройствах различного назначения.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет упрощения регулировки частоты при постоянной скважности.

Цель достигается введением в мультивибратор времязадающего резистора первый вывод которого подключен к шине питания, а второй вывод соединен с времязадающим конденсатором и чере дополнительный резистор подключен к входу первого инвертора.

На фиг.1 изображев;а функциональная схема мультивибратора; на фиг,2- временные диаграммы работы мультивибратора (А - потенциал в точке А, В- потенциал в точке В, С - потенциал в точке с).

Мультивибратор содержит последовательно соединенные инверторы 1-3, времязадающую цепь, состоящую из последовательно соединенных резистора 4 и конденсатора 5, второй вывод которого соединен с входом инвертора 3. Первый вывод резистора 4 подключен Кашине 6 питания, второй вывод соединен с первым выводом, конденсатора 5 и через резистор 7 соединен с входом инвертора 1 . выходом инвертора 3 и входом инвертора 1 включена цепь, состоящая из последовательно соединенных диода 8 и резистора. 9. Вход инвертора 3 соединен с выходной шиной 10 мультивибратора.

Мультивибратор работает следующим образом.

При включении напряжения питания

в момент времени t , схема мультивиб- резистора 4 и допустить, что у KJ lon

-е S ратора устанавливается в состояние,

при котором на выходах инверторов

1и 3 присутствует высокий уровень напряжения, на выходе инвертора 2 и на выходной шине 10 - нулевой потенциал. В этот момент диод 8 заперт,

а конденсатор 5 начинает заряжаться ..через резистор 4. Когда напряжение в точках А и В достигают уровня пере- 50 ключения инвертора 1 -S , на выходе мультивибратора устанавливается напряжение высокого уровня, конденсатор 5. через внутренние ключи инвертора

2подключается к шине 6 питания и напряжения в точках А. и В ск.ачком повышаются до уровня: Е+ . Через время задержки переключается инвертор 3, открывается диод 8 и включает-элементов выходное напряжение логической единицы приблизительно равно напряжению питания: Е , а выходное 45 напряжение логического нуля - ОВ,

можно записать следующие соотношения;

RC-ln RCIn

.

- Ъ - Е

где Т„ 55

С длительность паузь между импульсами на выходной шине 10 мультивибратора; длительность импульса на выходной шине 10 мультивибратора;

величина емкости конденсатора 5.

10

25

22423- 2

ся делитель напряжения, состоящий из резисторов 9 и 7. Напряжение в точке В скачком уменьшается, но остается выше уровня переключения инвертора Г. Конденсатор 5 начинает разряжаться через резистор 4. Когда напряжение в точке А уменьшается до уровня Е , а в точке В - соответственно , инвертор 1 переключается и на выходе мультивибратора устанавливается низкий уровень напряжения. При этом конденсатор 5 подключается к общей шине и напряжения в точках А и В скачком уменьшаются. Через время переключе- 15 ПИЯ инвертора 3 и запирания диода 8 делитель из резисторов 9 и 7 выключается и напряжение в точке В скачком повьш1ается до уровня напряжения в точке А, которьй ниже уровня . 20 Конденсатор 5 начинает заряжаться через 4, и автоколебательный процесс повторяется.

Для устойчивой работы мультивибратора необходимо выполнить следующее условие:

+ ,

где величина g определяется по фор

муле

где Rg R, €( R7)

° Rg

величина сопротивления

резистора 9j

величина сопротивления

резистора 7. Если выполнить условие

R 4 « R.

-ь RC

40 где R 4 величина сопротивления

элементов выходное напряжение логической единицы приблизительно равно напряжению питания: Е , а выходное 45 напряжение логического нуля - ОВ,

можно записать следующие соотношения;

RC-ln RCIn

.

- Ъ - Е

где Т„

С длительность паузь между импульсами на выходной шине 10 мультивибратора; длительность импульса на выходной шине 10 мультивибратора;

величина емкости конденсатора 5.

31322423

Учитывая, что у КМОП-элементов Ф о дной уровень переключения прибительно равен половине напряжения ания, то при изменении величины от Е до Е + параметры импульизменяются в пределах

Ё -

О Т,, RC 1п

сод дин КСподврем инв дин вход ча рас тей час пер цеп вто дом ный вог

О

Ти

Отсюда видно, что при изменении величины ЕО от Е до Е + скважность импульсов меняется от двух до едини- иры. Таким образом, в предлагаемом мультивибраторе скважность импульсов определяется только соотношением резисторов 9 и 7, а частоту можно регулировать резистором 4 и конденсатором 5.

to

Редактор Н.Лазаренко

Составитель А.Близнюк

Техред И.Попович Корректор Л.Патай

Заказ 2875/52Тираж 901Подписное

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

0

5

0

р м у л а и 3 о б р е т -е н и я

Мультивибратор на КМОП-эленентах, содержащий три последовательно соединенных инвертора, времязадающую КСцепь, к выходу второго инвертора подключен первый вывод конденсатора времязадающей цепи, выход третьего инвертора через последовательно соединенные диод и резистор соединен с входом первого инвертора, о т л и - чающий с я тем, что, с цедью расширения функциональных возможностей за счет упрощения регулировки частоты при постоянной скважности, первьй вывод резистора времязадающей цепи подключен к шине питания, его второй вывод соединен с вторым выводом конденсатора и через дополнительный резистор подключен к входу первого инвертора.

Фиг. г

Изобретение относится к импульсной технике и способствует расширению функциональных возможностей устройства. Мультивибратор содержит инверторы 1...3, времязадающую КС- цепь, включающую резистор 4 и конденсатор 5, /и диод 8. Введение резистора 7 упрощает регулировку частоты при постоянной скважности, определяемой соотношением резисторов 9 и 7. 2 ил. (Л с V со ю to ю со фиг.