Многофазный мультивибратор Климова Советский патент 1990 года по МПК H03K3/281 H03K3/29 

Изобретение относится к импульсной технике, может быть использовано в качестве распределителя и генератора импульсов и является усовершенствованием изобретения по-основному авт.св. № 569010..

Цель изобретения - улучшение прямоугольности формируемых импульсов.

Указанная цель достигается за счет сокращения длительности фронтов и срезов этих импульсов путем автоматиче с- кого сокращения постоянной времени цепи разряда соответствующего время- задаюцего конденсатора в момент открывания транзисторного ключа, к базе которого подключен данный времязадающий конденсатор.

На чертеже приведена принципиальная схема многофазного мультивибратора.

Многофазный мультивибратор содержит Н соединенных в кольцо транзисторных ключей 1-1,...,1-N, выполненных на биполярных транзисторах одинаковой проводимости,одновибратор 2 и Н звеньев 3-1,... ,3-:N, общую шину 4 и шину 5 источника питания, причем каждый биполярный транзистор 1-п-1 соединен эмиттером с шиной 4, базой через конденсатор 1-п-2 - с входом (l-n)-ro транзистора и через резис- тор 1 -п-3 с лшной 5, коллектором через резистор 1-п-4 с шиной 5 и через резистор 1-п-5 с входом одновибратора 2, а также через диод 1-П-6 с выходом одновибратора 2, содержащего два биполярных транзистора 2-1,2-2, проводимость которых соответствует проводимости транзисторов 1-п-1,...,1-N-1, пять резисторов 2-3,...,2-7, конденсатор 2-8 и туннельный диод 2-9, причем вход одновибратора 2 соединен через туннельный диод 2-9 с пшной 4 и через резистор 2-3 с базой транзистора 2-1, коллектор которого, являющийся выходом одновибратора 2, соединен через резистор 2-4 с шиной 5. а также через ре(Л

с

ел

со оо

ю

N

зистор 2-5 с базой транзистора 2-2, коллектор которого соединен с первой обкладкой конденсатора 2-8 и через резистор 2-6 с шиной 5, при этом вторая обкладка конденсатора 2-8 соединена через резистор 2-7 с входом одно- вибратора 2, а эмиттеры транзисторов 2-1 и 2-2 объединены и соединены с общей ишной, причем выход каждого Q (З-п)-го из N звеньев соединен с базой соот.ветствующего транзисторного ключа, а вход каяодого (З-п)-го из N звеньев - с коллектором соответствующего транзисторного ключа, при этом .jj каждое (З-п)-е вспомогательное звено включает два биполярных транзистора З-п-1 и З-п-2, проводимость которых- обратна проводимости транзистора 1-П-1, полевой транзистор 3-п-З - с 20 индуцированным каналом, четыре резистора З-п-4 - З-п-7 и конденстор З-п-8, первая обкладка которого соединена с эмиттером транзисторе З-п-1 и шиной 5, а вторая обкладка через резистор 25 З-п-4 - с истоком транзистора 3-п-З и через резистор З-п-5 с базой транзистора З-п-1 , коллектор которого соединен с эмиттером транзистора З-п-2, соединенного коллектором через резис- ,, |Тор З-п-6 с выходом звена З-п, а базой через резистор З-п-7 - с затвором транзистора 3-п-З, являющимся входом звена З-п, причем исток транзистора . 3-п-З соединен с шиной 4.

Многофазный мультивибратор работает следующим образом.

В исходном состоянии при отсутствии запускающего импульса трензисторы 1-1 -1,...1-N-1 открыты и насьщены, конденсаторы 1-1-2,...,1-N-2,2-8 и 3-1-7,...,3-N-7 разряжены, напряжение на туннельном диоде 2-9 отсутствует-, транзисторы 2-1, 3-1-1,.,.,3-N-1, 3-1-2,...,3-N-2,3-1-3,...,3-N-3 и диоды 1-1-6,...,1-Ы-6 закрыты, транзистор 2-2 открыт.

С приходом отрицательного запускающего импульса на базу транзист.ора, 1 1-1-1 он закрывается, конденсатор следующего основного звена 1-2 заряжается. При закрытом транзисторе 1-1-1 и полностью заряженном конденсаторе 1-2-2 напряжение на выходе звена 1-1 равно напряжению шины 5 и ток 1д через туннельный диод 2-9, выбираемый из условия ,6-0,7р;„ , где I ток переключения туннельного

диода, недостаточен для его переключения, поэтому транзистор 2-1 закрыт .По окончании запускающего импульса транзистор Т-1-1 открывается, конденсатор 1-2-2 разряжается, закрывая при этом транзистор 1-2-1 основного звена 1-2 на время, определяемое параметрами времязадающей цепи в составе конденсатора 1-2-2 и резистора 1-2-3. Процесс происходит аналогично описанному и вдоль многофазного муль.тивиб- ратора проходит волна возбуждения, когда в любой промежуток вре мени закрыт только один из N транзисторов ,.. . , 1-N-1 . Ток, протекаюп1ий через туннельный диод 2-9, при этом всегда недостаточен для его переключения и транзистор 2-1 и диоды 1-1-6, .... ,1-Н-б постоянно закрыты, не оказывая влияния на работу многофазного мультивибратора.

При запирании под действием помехи одновременно двух и более из N транзисторов 1-1-1,...,1-N-1 через- туннельный диод протекает ток 1,2- 1,, что приводит к переключению туннельного диода. После переключения туннельного диода транзистор 2-1 открывается, соединяя через разделительные диоды 1 -1 -6,..., 1-N-6 с общей шиной 4 коллекторы всех N транзисторов 1-1-1,...,1-N-1, а транзистор 2-2 Iзакрывается. При этом прекращается следование волны возбуждения вдоль многофазного мультивибратора, начинается разряд конденсаторов 1-1-2,..., 1-N-2 и заряд конденсатора 2-8 времязадающей цепи одновибратора. Ток заряда конденсатора 2-8 удерживает транзистор 2-1 в открытом состоянии и туннельный диод 2-9 в переключенном состоянии на время, опр еделяемое параметрами цепи: конденсатор 2-8, резисторы 2-6 и 2-7, и необходимое для полного разряда конденсаторов , ...,1-N-2. После заряда конденсатора 2-8 ток через туннельный диод 2-9 прекращается и он возвращается в исходное состояние. При этом транзистор 2-1, диоды 1-1-6,...,1-N-6 закрываются, а транзисторы 1-1-1,...,1-N-1 и 2-2 открываются, т.е. схема приводится в исходное состояние.

Рассмотрим работу каждого (З-п)-го из N звеньев 3-1,...,3-N. В исходном состоянии многофазного мультивибратора при .отсутствии волны возбуждения напряжение на входе (З-п)-го звена

соответствует низкому потенциалу ло- гического нуля и равно по значению коллекторному напряжению открытого и насыщенного транзистора 1-п-1,При этом транзистор 3-п-З закрьцр, конденсатор З-п-8 разряжен, в результате чего ток в базовой цепи транзистора З-г-1 отсутствует и этот транзистор закрыт. Отсутствие коллекторного тока закрытого транзистора З-п-1 приводит к отсутствию эмиттерного тока транзистора З-п-2 и этот транзистор также закрыт. Следовательно, в исходном

10

водит к сокращению времени запирани транзистора 1-(п+1)-1 и, следовател но, к сокращению длительности фройт формируемых предлагаемым многофазны мультивибратором импульсов. Для обе печения указанного эффекта соотноще ние сопротивлений плеч делителя резистор и резистор З-п-5, а та же постоянная времени цепи конденса З-п-8 и резистор З-п-5 выбирается т ким образом, чтобы обеспечить насьш1 ние транзистора З-п-1 на время лави образного процесса, несмотря на зак

состоянии все N вспомогательных звень-|5 рывание транзистора 3-п-З во время

водит к сокращению времени запирания транзистора 1-(п+1)-1 и, следовательно, к сокращению длительности фройтов формируемых предлагаемым многофазным мультивибратором импульсов. Для обеспечения указанного эффекта соотноще- ние сопротивлений плеч делителя резистор и резистор З-п-5, а также постоянная времени цепи конденсатор З-п-8 и резистор З-п-5 выбирается таким образом, чтобы обеспечить насьш1е- ние транзистора З-п-1 на время лавинообразного процесса, несмотря на зак-

Изобретение относится к импульсной технике. Цель изобретения - улучшение прямоугольности формируемых импульсов - достигается введением в многофазный мультивибратор N звеньев, каждое из которых содержит два биполярных транзистора, проводимость которых противоположна проводимости транзисторных ключей, полевой транзистор с индуцированным каналом, четыре резистора и конденсатор. Многофазный мультивибратор содержит также N соединенных в кольцо транзисторных ключей и выполненный на биполярных транзисторах одинаковой проводимости одновибратор. 1 ил.

ев не оказывают влияния на работу N основных звеньев.

При прохождении по многофазному мультивибратору волны возбуждения в момент запирания транзистора 1-п-1 на входе звена 3-п появляется высокий потенциал логической единицы, равный по значению напряжению на шине 5. Это приводит к открыванию транзистора 3-п-З, заряду конденсатора З-п-8 и появлению базового тока транзистора З-п-1. В результате этого транзистор З-п-1 открывается и насыщается, а на. эмиттер транзистора З-п-2 подается напряжение, равное разности напряжения логической единицы и напряжения между коллектором и эмиттером насыщенного транзистора З-п-1, в то время как на базу транзистора З-п-2 подается напряжение логической единицы. Это приводит к запиранию транзистора З-п-2 и отсутствию тока в коллекторной цепи этого транзистора.

В момент начала открьшания транзистора 1-11-1 напряжение на входе вспомогательного звена 3-п уменьшается, в результате чего транзистор З-п-2 открывается и в его коллекторной цепи начинает течь ток, увеличивающий базовый ток транзистора 1-п-1 и падение напряжения на резисторе 1-П-4, что приводит к возникновению лавинообразного процесса и открыванию и насыщению транзистора 1-п-1. Поскольку время от начала до окончания лавинообразного процесса меньше времени от открывания транзистора 1-П-1 до момента его насыщения в известном многофазном мультивибраторе, у которого отсутствуют N вспомогательных звеньев, то длительность среза импульса, формируемого (1-п)-м основ- .ным звеном,в предлагаемом многофазном мультивибраторе сокращается. Это при0

5

0

5

0

5

0

5

этого процесса и в то же время обеспечить разряд конденсатора З-п-8 и закрывание транзистора З-п-1 к моменту прихода на (1-п)-е звено следующей волны возбуждения. В результате этого в указанный момент времени вспомогательное звено 3-п находится в исходном состоянии.

Таким образом, предлагаемое устройство улучшает прямоугольность формируемых импульсов за счет сокращения длительности фронтов и срезов этих импульсов путем автоматического сокращения постоянной времени цепи разряда соответствующего времязадающего конденсатора в момент открывания транзисторного ключа, к базе которого подключен данный времязадающий конденсатор.

Формула изобретения

Многофазный мультивибратор по авт.св. №569010, отличающийся, тем, что, с целью улучшения прямоугольно сти формируемых импульсов, в него введены N звеньев, выход каждого из которых соединен с базой соответствующего транзисторного ключа, а вход - с коллектором этого же транзисторного ключа , причем каждое из Н звеньев содержит два биполярных транзистора, проводимость которых противоположна проводимости транзисторных ключей,, полевой транзистор с .индуцированным каналом,четыре резистора и конденсатор, одна обкладка которого соединена с эмиттером первого биполярного транзистора и шиной источ- .ника питания, а другая обкладка через первый резистор - со стоком полевого транзистора и через второй резистор с базой первого биполярного транзнс-I

гора, коллект15р которого с.оелииен с эмиттером втор.ого биполярного транзистора, коллектор которого через третий резистор соединен с выходом

звена, а база через четвертьм резистор - с затвором полевого транзистора и с входом звена, исток полевого транзистора соединен с общей тиной.