Управляемый ждущий мультивибратор Климова Советский патент 1992 года по МПК H03K3/284 

СО

С

Изобретение относится к импульсной технике, может использоваться в формирователях импульсов и устройствах электронной задержки и является усовершенствованием устройства по а.с. № 1619381. Цель изобретения - уменьшение времени восстановления без повышения энергопотребления путем электронного управления значением постоянной времени цепи заряда времязадающего конденсатора, обеспечивающего снижение этого значения во время заряда времязадающего конденсатора. Цель изобретения достигнута введением стабилитрона.1 ил.

Изобретение относится к импульсной технике, может использоваться в формирователях импульсов и устройствах электроннойзадержкииявляетсяусовершенствованием устройства по авт. св. N: 1619381.

Цель изобретения - уменьшение времени восстановления управляемого ждущего мультивибратора без повышения его энергопотребления путем электронного управления значением постоянной времени цепи заряда времязадающего конденсатора, обеспечивающего снижение этого значения во время заряда времязадающего конденсатора.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого управляемого ждущего мультивибратора.

Управляемый ждущий мультивибратор содержит ждущий мультивибратор t, двухполюсник 2-1.,.2-{N-1) с вольт-амперными характеристиками, соответствующими

вольт-амперным характеристикам стабилитронов, N ключевых элементов 3-1...3-N и N-входовый элемент ИЛИ, N входов которого является N входами управляемого ждущего мультивибратора, а выход соединен с сигнальным входом ждущего мультивибратора 1. причем первый полюсы двухполюсников 2-1...2-(N-1) соединены с выходами соответствующих ключевых элементов 3- 1...3-(N-1), сигнальные входы ключевых элементов 3-1...3-(N-1) объединены между собой.

Ждущий мультивибратор 1 содержит времязадающий конденсатор 4,первый биполярный транзистор 5, резистор 6, шину 7 питания, конденсатор 8, резисторы 9 и 10, общую 11 шину, биполярной транзистор 12, резисторы 13-15, стабилитрон 16. Ключевой элемент 3-N содержит биполярный транзистор 17, резистор 18.

Сигнальные входы ключевых элементов 3-1...3-(М-1) подключены к первой обкладке

VI

СЛ

СА) СЛ 00 00

го

времязадающего конденсатора 1-1, управляющие входы ключевых элементов 3-1...3- (N-1) объединены с соответствующими входами N-входового элемента ИЛИ, объединенные вторые полюсы двухполюсников 2-1.,.2-(N-1) подключены к второй обкладке времязадающего конденсатора 1-1, при этом первый биполярный транзистор 5 ждущего мультивибратора 1 коллектором соединен через резистор 6 с шиной источника 7 питания, а базой соединен через конденсатор 8 с сигнальным входом ждущего мультивибратора 1 и через резистор 9 и резистор 10 - с шиной источника 7 питания и общей шиной 11, соответственно, и эмиттером объединен с эмиттером вюрого биполярного транзистора 12 и через резистор 13 соединен с общей шиной 11.

Причем второй биполярный транзистор 12 базой соединен с первой обкладкой времязадающего конденсатора 4 и через резистор 14 с шиной источника 7 питания коллектором, являющимся выходом управляемого ждущего мультивибратора - через резистор 15 с шиной источника 7 питания, а эмиттер транзистора 12 соединен также через стабилитрон 16 с шиной 11, причем N-й ключевой элемент 3-М сигнальным входом соединен с шиной источника 7 питания, управляющим входом - с коллектором первого биполярного транзистора 5, выходом - с второй обкладкой времязадающего конденсатора 4.

Ключевой элемент 3-N содержит биполярный транзистор 17 и резистор 18, выводы которого подключены соответственно к базе биполярного транзистора 18, являющейся управляющим входом ключевого элемента 3-N, и к эмиттеру биполярного транзистора 17, являющемуся выходом ключевого элемента 3-N, а коллектор биполярного транзистора 17 является сигнальным входом ключевого элемента 3-N. Устройство содержит также М-входовый элемент ИЛ И 19.

Управляемый ждущий мультивибратор работает следующим образом.

В исходном длительно устойчивом состоянии транзистор 5 заперт, транзистор 12 открыт и насыщен, времязадающий конденсатор 4 заряжен до напряжения UDyc. При этом падение напряжения на резисторе 13 равно О умо. Напряжение пробоя ипрмз стабилитрона 16 выбрано из условия и°умо Unpi-i3 UK3ci-io. где иКЗсмо - падение напряжения на резисторе 13 при условии короткого замыкания между обкладками конденсатора 4 (который эквивалентен короткому замыканию в цепи в момент начала его заряда). Оптимальным

является значение Unpi-i3 - UDyi-io при условии Unpi-i3 U У1-Ю-При этом стабилитрон 16 электрический ток не проводит и на работу мультивибратора при нахождении

его в длительно устойчивом состоянии влияния не оказывает.

В момент прихода на n-й вход управляемого ждущего мультивибратора импульса запуска происходит открывание ключевого

0 элемента 3-п и быстрый (за время, не превышающее длительности импульса запуска) разряд времязадающего конденсатора 4 до напряжения UCT2-n, определяемого напряжением стабилизации двухполюсника 2-п, которое выбирается из соотношения

5 lUCT2-n U УС1 . Одновременно ждущий мультивибратор 1 запускается импульсом запуска с выхода N-входового элемента 19 и переходит в квазиустойчивое состояние. Длительность импульса, формируемого управляемым ждущим мультивибратором во

0 время нахождения ждущего мультивибратора 1 в квазиустойчивом состоянии, определяется напряжением на времязадающем конденсаторе4 в моментокончанияимпульса запуска и тем меньше, чем меньше напря5 жение на этом конденсаторе. При подаче импульса запуска на N-й вход управляемого ждущего мультивибратора быстрого разряда времязадающего конденсатора не происходит и длительность формируемого

0 импульса будет максимальной. Ее значение может быть подобрано изменением емкости времязадающего конденсатора 4.

При нахождении ждущего мультивибратора 1 в квазиустойчивом состоянии тран5 зистор 5 открыт и насыщен, а транзистор 12 заперт. При этом происходит разряд времязадающего конденсатора 4 по цепи шина 7 - резистор 14 - первая обкладка времязадающего конденсатора 4 - вторая обкладка

0 времязадающего конденсатора 4 - резистор - коллектор транзистора 5 - эмиттер транзистора 5 - резистор 13 - шина 11.

Значение падения напряжения на резисторе 13 при нахождении управляемого

5 ждущего мультивибратора в квазиустойчивом состоянии U умо меньше, чем значение UDyi-io. Поскольку 11прыз UDyi-io UByi-io. то стабилитрон 16 при нахождении мультивибратора в квазиустойчивом состоянии по0 прежнему не проводит электрический ток и на работу управляемого ждущего мультивибратора в квазиустойчивом состоянии влияния не оказывает.

При достижении напряжения на базе

5 транзистора 12 значения, равного значению напряжения на его эмиттере, транзистор 12 открывается, а транзистор 5 запирается и ждущий мультивибратор 1 переходит в длительно устойчивое состояние, причем подача следующего импульса запуска должна осуществляться не ранее, чем после полного восстановления исходного заряда время- задающего конденсатора А. Заряд время задающего конденсатора 4 осуществляется по первой цепи заряда шина 7 - сигнальный вход ключевого элемента 3-N- выход ключевого элемента 3-N - вторая обкладка времязадающего конденсатора 4 - первая обкладка времязадающего конденсатора 4 - база транзистора 12 - эмиттер транзистора 12 - резистор 13 - шина 11.

Поскольку полностью разряженный конденсатор 4 в момент начала заряда эквивалентен короткому замыканию цепи, то в этот момент времени падение напряжения на резисторе 13 uVio равно UK3ci-io. А так как Unpi-i3 UMo. то стабилитрон 16 пробивается и формируется вторая цепь заряда шина 7 - сигнальный вход ключевого элемента 3-N - выход ключевого элемента 3-N - вторая обкладка времязадающего конденсатора 4 - первая обкладка времязадающего конденсатора 4 - база транзистора 12 - эмиттер транзистора 12 - стабилитрон 16 - шина 11. По мере заряда конденсатора 4 значение UVio уменьшается и в момент времени, когда U ыо 11прмз стабилитрон 16 закрывается и вторая цепь заряда разрывается. Ток, протекающий по первой цепи заряда практически равен току, протекающему по цепи заряда времязадающего конденсатора управляемого ждущего мультивибратора. В предлагаемом ждущем

мультивибраторе наличие дополнительного тока заряда, протекающего по второй цепи заряда, приводит к более быстрому заряду времязадающего конденсатора 4, а следовательно, к уменьшению времени восстановления предлагаемого управляемого ждущего мультивибратора по сравнению с временем восстановления известного.

Таким образом, предлагаемое техническое решение по сравнению с известным

уменьшает время восстановления управляемого ждущего мультивибратора за счет электронного управления значением постоянной времени цепи заряда времязадающего конденсатора, обеспечивающего

снижение этого значения во время заряда времязадающего конденсатора формированием второй цепи заряда.

Формула изобретения Управляемый ждущий мультивибратор

по авт. св. № 1619381, отличающийся тем, что, с целью уменьшения времени восстановления, в него введен стабилитрон, подключенный параллельно четвертому резистору.

1-ый бхоЭ 2-ой охоо

п-ый мод

(Н-Ы бхоЗ Н-ый бхоо