Ждущий мультивибратор Советский патент 1988 года по МПК H03K3/28 

/

и f

6

-CD

N)

f/f.f

Изобретение относится к импульсно {технике, может найти применение в Ьлектронных устройствах и является усовершенствованием известного нуль- «гивибратора по авт.св. № 1113885.

Целью изобретения является повышение стабильности длительности выходного импульса и упрощение при .эксплуатации.

На фиг, 1 показана электрическая схема ждущего мультивибратора; на фиг. 2 - временные диаграммы в некоторых точках схемы мультивибратора, 1|оясняющие его работу.

i )Кцущий мультивибратор содержит четыре логических элемента 2И-НЕ 1-4 Времязадающие резистор 5 и конденсатор 6, три дополнительных конденсатора 7-9, два дополнительных рези- стора 10 и 11.

При этом первый и второй элементы 2И-НЕ представляют триггер, S-вход которого соединен с шиной запуска, а R-вход - с первым вьшодом время- эадающего резистора 5.и через время- задающий конденсатор 6 с общей шиной Выход третьего элемента 2И-НЕ соединен с вторым выводом времязадающего резистора 5, а первый в ход - с прямы выходом триггера. Четвертый элемент 2И-НЕ представляет инвертор. Первый Дополнительный конденсатор 9 подключен между входами третьего элемента .2И-НЕ, второй дополнительный Конденсатор 7 - между выходом третьего элемента 2И-НЕ и объединенными входами етвертого элемента 2И-НЕ, которые через первый дополнительный резистор 11 соединены с общей шиной, а третий дополнительный конденсатор 8 - между выходом четвертого элемента 2И-НЕ и вторым входом третьего элемента 2И- НЕ, который через второй дополнитель ньй резистор 10 соединен с общей шиной .

Н дущий мультивибратор работает следующим образом.

В исходном состоянии напряжение

на г ыходе логического элемента 2И-НЕ

1равно напряжению логического нуля, соответственно, на выходах второго

2и третьего 3 логических элементов 2И-НЕ устанавливается напряжение ло- гической единицы. До этого же напряжения заряжен времязадаюш;ий конденсатор 6.

5

0

5

0

5 о - д

0

5

В связи с тем, что величина сопротивления дополнительных резисторов 10 и 11 выбирается такой, чтоб обратный входной ток логического элемента, протекающий через дополнительный резистор, не мог создать на входе логического элемента потенциал логической единицы, на выходе четвертого логического элемента 2И-НЕ 4 присутствует потенциал логической единицы. Дополнительные конденсато- ры 7 и 8 заряжены до величины разности напряжений между выходным напряжением логического нуля элемента 2И-НЕ и напряжением, создаваемым обратным током логического элемента 2И-НЕ. Дополнительный конденсатор 9 разряжен.

При подаче на вход первого логического элемента 2И-НЕ запускающего входного импульса логического нуля- бистабильная ячейка, состоящая из логических элементов 2И-НЕ 1 и 2, устанавливается в единичное состояние, при котором, на выходе логического элемента 2И-НЕ 1 прявля- ется напряжение логической единицы, а на выходе элемента 2Н-НЕ 2 - напря- .жение логического нуля. В результате на первом входе третьего логического элемента 2И-НЕ 3 появляется потенциал логической единицы.

Положительный фронт этого потенциала, продифференцировавшись на дифференцирующей цепи (дополнительный конденсатор 9 и дополнительный резистор 10), вызывает на втором входе третьего логического элеме,нта 2И-НЕ положительный импульс, на время действия которого на выходе этого элемента появляется потенциал логического нуля. Дополнительный конденсатор 7 при эгом разряжается через открытый выходной транзистор третьего логического элемента 2И-НЕ 3.

По окончании положительного им-- пульса на втором входе третьего логического элемента 2И-НЕ 3 на его выходе появляется потенциал логической единицы. Положительный фронт этого потенциала, продифференцировавшись на дифференцирующей цепи j;дoпoлни- тельный конденсатор 7 и дополнительный резистор 11), вызывает на объединенных входах четвертого логического элемента 4 положительный импульс, на время действия которого на выходе этого элемента присутствует потенциал логического нуля, При этом дополнительный конденсатор 8 разряжается через открытый выходной транзистор четвертого логического элемента 2И-НЕ 4. По окончании действия положительного импульса на объединенных входах четвертого логического элемента 2И-НЕ на его выходе появляется потенциал логической единицы. Положительный фронт этого потенциала, продифференцировав- шись на дифференцирующей цепи (дополнительный конденсатор 8 и дополнительный резистор 10), вызьтает на втором входе третьего логического элемента 2И-НЕ 3 положительный импульс, на время действия которого на выходе этого элемента появляется потенциал нуля. Дополнительный конденсатор 7 при этом разряжается через открытый выходной транзистор третьего логического элемента 2И-НЕ Длительность положительных импульсов на входах логических элементов 2И- НЕ 3 и 4 определяется величинами дополнительных конденсаторов 7 и 8, а также дополнительных резисторов 10 и 11.

Таким образом, между логическими элементами 2И-НЕ 3 и 4 происходит автоколебательный процесс, параметры (частота и скважность) которого определяются постоянными времени вкл1рчен ных на выходах этих логических элементов RC-цепей (дополнительный конденсатор 7 и дополнительный резистор 11; дополнительный конденсатор 8 и дополнительный резистор 10), Указанный автоколебательный процесс продолжается все время, пока на первом входе третьего логического элемента 2И- НЕ 3 присутствует потенциал логической единицы. При этом выходной транзистор третьего логического элемента 2И-НЕ периодически открьшается и за- крьшается, тем самым то немного разряжая, то подзаряжая через времязада ющий резистор 5 времязадающий конденсатор 6. Если параметры RC-цепей подобраны так, что время разряда больш времена заряда, то напряжение на вре мязадающем конденсаторе 6, изменяясь в течение периода автоколебательного процесса по пилообразному закону в конце каждого периода, меньше, чем в начале.

Постепенно уменьшаясь, напряжение на времязадающем конденсаторе 6

0

5

5

0

5

достигает величины порогового напряжения логического нуля (11°) второго логического элемента 2И-НЕ. В этот момент бистабильная ячейка, состоящая из логических элементов 2И-НЕ 1 и 2, устанавливается в исходное состояние. При этом на первом входе третьего логического элемента 2И-НЕ 3 появляется потенциал логического нуля, автоколебательный процесс прекращается, на выходе третьего логического элемента 2И-НЕ 3 появляется потенциал логической единицы, который восставливает исходное напряжение на времязадающем конденсаторе 6. При поступлении следующего запускающего импульса указанньй процесс повторяется.

Технико-экономическим и преимуществами предлагаемого ждущего мультивибратора по сравнению с известным являются повьшшние стабильности длительности его выходного импульса и упрощение устройства в целом. Если в известном мультивибраторе длитель- |Ность выходного импульса зависит от момента прихода импульса запуска от- -носительно импульса на шине управле- ния и поэтому длительность выходного Iимпульса колеблется в пределах пери- ода импульсов запуска, то в предлагаемом импульсы заторможенного автоколебательного мультивибратора четко засинхронизированы с моментом поступления импульса запуска, поэтому указанной нестабильности нет.

Упрощение предлагаемого мультивибратора в целом заключается в том, что при применении известного дополнительно необходимо иметь еще и источник управляющих импульсов (тактовый генератор, состоящий как минимум из двух элементов 2И-НЕ, резисторов и конденсаторов). Необходимость в источнике управляющих импульсов усложняет применение известного мультивибратора, а при применении предлагаемого необходимости в дополнительном источнике управляющих импульсов

два резистора и три конденсатора, Любой генератор состоит из большого количества .элементов, поэтому известный мультивибратор совместно с источником управляющих импульсов сложнее, предлагаемого и соответственно дороже.

Формула изобретения

Идущий мультивибратор по авт.св. 1113865, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности выходного импульса и упрощения эксплуатации, в него введены инвертор, вьтолненный на четвертом элементе 2И-НЕ, два дополнительных ре- знстора и три дополнительных конденсатора, причем первый дополнительный конденсатор подключен между входами

32735 . 6

третьего элемента 2И-НЕ, второй дополнительный конденсатор - между выходом третьего элемента 2И-НЕ и объединенными входами четвертого элемента 2И-НЕ, которые через первый дополнительный резистор соединены с общей шиной, а третий дополнительный конденсатор подключен между выходом четвертого элемента 2И-НЕ и вторым входом третьего элемента 2И-НЕ, который через второй дополнительный резистор соединен с общей шиной.

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в электронных устройствах. Изобретение позволяет повысить стабильность длительности выходного импульIT а са и упростить использование устройства. Ждущий мультивибратор выполнен на логических элементах 2И-НЕ 1-4 при этом первый и второй элементы 2И-НЕ представляют триггер, и содержит времязадающую RC-цепь на резисторе 5 и конденсаторе 6, дополнительные конденсаторы 7,8 и 9 и дополнительные резисторы 10 и 11. Между логическими элементами 2И-НЕ 3 и 4 происходит автоколебательный процесс, частота и скважность которого определяется постоянным времени включенных на выходе этих элементов RC-цепей (дополнительные резисторы 10 и 11 и дополнительные конденсаторы 7 и 8). Устройство не требует дополнительного источника управляющих импульсов и проще по схемному построению, чем известное. 2 ил. . с @ Ь:7 8 4ib 00 tN9 о сд

1.

и