Мультивибратор Советский патент 1989 года по МПК H03K3/28 

20

35

преобразователь 3 скважность-напря- ж-гние, сумматор 4 напряжений, резне- Тор R и конденсатор С1 врэмязадающей цепи. Преобразователь 3 скважность- н.шряжение (фиг. 2) содержит пиковьй Д|2тектор 5 положительного капрЕжени.Яэ пмковый детектор 6 отрицательного на.5 щэяженрм, входной конденсатор С2 и су14матор 7 напряжений,

I Мультивибратор функциост:рует сле- обраэоМо

Пусть пороговое напряжзк:ие Up ий- о В ртора 1 равно половине яглряжеъшя шатания Е (.такое значениз порогово- Г||э напряжения имеет место у микросхем, ыЫолнепных по ШОП технолс гии. При э ром на-вь&шдах б к инверторов 11 и 2 соответственно возникают коле- б,ния пря ю-угольной формы со нЬстью., равной 2 (фк:г, 3 )., В случае на выходе гсрйобразоватаття 3 отсутствует напряжв 1ие смещения. И|з этих эпюр видноJ что П:РК измене- н:Н1И порогового напряжения U | при не- и&менном напряжении питания: Е проис- хддит изменение не только частоты генерируемого сигнала тй импульсов5 его составляющих. Ирмечение скважности упомянутых импульсов в этом случа.е является следствием изменения порогового напряжения первого инвертора к не зависит от частоты следования этих иьтулъсоэ, Такш 1 образом если изменять напряжение смещения (компенсирующее напря- жЁние) на входе первого инЕ:ертора т&к, чтобы скважность генерируемьк мультивибратором импульсов остава-40

(увеличит) его пороговое напряжение такга-г обр;;.,: чтобы скважность генерируемого мультивибратором сигнала поиблизилась к прежнему значению, разному 2. Таким образом, пороговое напряжение, при котором происходит переключение инвертора 1, приблизится

прежнее/, и изменение частоты генерируемого сигнал:а на превзойдет заданной веипичины. Величина напр5ше- ния смещения в зависимости от величины отличия скважл-юсти генерируемого, сигнала от 2 определяется коэффициентом уситгения преобразователя 3 скважность-напряжение5 и поэтому изменение частоты, вызваняое изменением порогового напряжения первого инвертора, может быть сколь угодно ма.1ым.

Преобразователь скважность-напряжение (фиг, 2) работает следующим образом.

Сигнал5 поступающий на вход преобразователя проходит через конденса- но и скважное-45 тор С2. При этом постоянная составляющая сигнала, зависящая от его скважности, отделяется, и на выходе конденсатора образуется двуполярньй

50

55

и отрицательной частей которого зависят от скважности этого сигнала. Полученные амплитуды положительной и отрицательной частей сигнала фиксируются соответствуюш ми пиковыми детекторами 5 и 6-, Выходы пиковых детекторов соединены с входами сумматора 7 напряжений, на выходе которого обр азуется напряжение смещения, равное разности напряжений пиковых

л&сь неизменной, то можно точно скомпенсировать изменение порогового напряжения первого инвертора при воз

(увеличит) его пороговое напряжение такга-г обр;;.,: чтобы скважность генерируемого мультивибратором сигнала поиблизилась к прежнему значению, разному 2. Таким образом, пороговое напряжение, при котором происходит переключение инвертора 1, приблизится

прежнее/, и изменение частоты генерируемого сигнал:а на превзойдет заданной веипичины. Величина напр5ше- ния смещения в зависимости от величины отличия скважл-юсти генерируемого, сигнала от 2 определяется коэффициентом уситгения преобразователя 3 скважность-напряжение5 и поэтому изменение частоты, вызваняое изменением порогового напряжения первого инвертора, может быть сколь угодно ма.1ым.

Преобразователь скважность-напряжение (фиг, 2) работает следующим образом.

и отрицательной частей которого зависят от скважности этого сигнала. Полученные амплитуды положительной и отрицательной частей сигнала фиксируются соответствуюш ми пиковыми детекторами 5 и 6-, Выходы пиковых детекторов соединены с входами сумматора 7 напряжений, на выходе которого обр азуется напряжение смещения, равное разности напряжений пиковых

детекторов 5 и 6, умноженной на коэфициент усиления сумматора 7.

При поступлении на вход а устройства сигнала со скважностью 2 амплитуда положительной и отрицательной частей сигнала на выходе конденсатора С2 будет одинакова, и на входе сумматора будбт нулевое значение напряжения смещения. Если скважность входного сигнала увеличится (уменьшится), то амплитуда положительной части сигнала на выходе С2 увеличится (уменьшится), а отрицательной - уменьшится (увеличится) на ту же величину, и на выходе сум- матора 7 появится положительное (отрицательное) напряжение смещения

Наличие двух пиковьк детекторов в преобразователе скважность-напряжение позволяет определять изменение скважности сигнала относительно скважности, равной 2, вне зависимости от его амплитуды. Кроме того, мультивибратор может генерировать сигналы с различной скважностью, которая будет поддерживаться постоян- ной. Изменение скважности достигается изменением коэффициента передачи от пиковых детекторов 5 и 6 на сумматор 7.

По сравнению с мультивибраторами с кварцевой стабилизацией частоты, ютличающихся высокой стабильностью

ф1465938

генерируемых частот, заявляемый мультивибратор о.тличается возможностью генерирования сигналов в более широком диапазоне частот без замены элементов времязадающей цепи при осуществлении их подстройки, отличается высокой стабильностью частоты и скважности.

10

Формула изобретения

Мультивибратор, содержащий после- довательно соединенные первый и второй инверторы, времязадающую RC-цепь и блок компенсирующего напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильнойти часто- ты и скважности генерируемого сигнала, блок компенсирующего напряжения выполнен в виде последовательно соединенных преобразователя скважность- напряжение и .сумматора напряженки, при этом выход второго инвертора соединен с входом преобразователя, второй вход сумматора соединен с объединенными вьгаодами конденсатора и резистора времязадающей RC-цепи,, вторые выходы которых соединены с выходами второго и первого инверторов соответственно, а выход сумматоа напряжений соединен с входом перого инвертора.

/

а

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в устройствах цифровой техники. Цель изобретения - повышение стабильности и скважности генерируемых импульсов - достигнута за счет введения коррекций порога сра- батьшания первого инвертора сигналом, зависящим от отклонения скважности и частоты генерируемых импульсов, который формируется введенными допол- нительными блоками - преобразователем скважность-напряжение 3 и сумматором 4 и их связью в общей схеме генератора. По сравнению с мультивибраторами с кварцевой стабилизацией частоты, отличающихся высокой стабильностью генерируемых частот, предлагаемый мультивибратор отличается возможностью генерирования сигналов в более ШИР9КОМ диапазоне час- тот с высокой стабильностью без замены элементов времязадающей цепи с помощью изменения коэффициента передачи блока 3 или 4. 3 ил. Ш (Л

фиг.