ТЕРМОСТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ МУЛЬТИВИБРАТОР Советский патент 1968 года по МПК H03K3/283 

В известных мультивибраторах термостабилизация длительности импульса и периода колебаний достигается термостабилизацией (например, с помощью полупроводниковых диодов, транзисторов и др. элементов) обратного тока базы. Стабильность периода колебаний составляет 2-5% при изменении температуры от нормальной до +60°C.

В предлагаемом мультивибраторе стабилизация длительности импульса и периода колебаний происходит путем термокомпенсации как обратного тока базы, так и отпирающего напряжения транзисторов. Для этого в эмиттерные цепи транзисторов введены дополнительные резисторы, а между эмиттерными электродами каждого из транзисторов и отрицательным полюсом источника питания включены полупроводниковые диоды в непроводящем для коллекторного напряжения направлении.

Включение дополнительных резисторов и полупроводниковых диодов указанным способом позволяет термостабилизировать длительность импульса и периода колебаний мультивибратора с точностью до долей процента.

Принципиальная схема мультивибратора приведена на чертеже.

Процессы, происходящие в предлагаемом мультивибраторе с включенными термостабилизирующими полупроводниковыми диодами 1 и 2, не отличаются от процессов известных схем.

Пусть, например, в какой-то момент времени закрыт транзистор 3 и открыт транзистор 4. Конденсатор 5 разряжается через открытый транзистор 4 и сопротивление 6.

Когда в результате разряда конденсатора 5 напряжение на базе транзистора 3 по отношению к эмиттеру достигнет напряжения открывания, транзистор 3 открывается, появляются прямые базовый, эмиттерный и коллекторный токи, напряжение на эмиттере несколько уменьшается, а на коллекторе повышается.

Скачок напряжения с коллектора транзистора 3 передается через конденсатор 7 на базу транзистора 4 и закрывает его. Напряжение на эмиттере транзистора 4 несколько повышается, а на его коллекторе уменьшается. Скачок коллекторного напряжения через конденсатор 5 передается на базу транзистора 3 и еще больше его открывает и т.д. В результате этого лавинообразного процесса транзистор 3 полностью открывается, а транзистор 4 закрывается. Конденсатор 7 начинает разряжаться через открытый транзистор 3 и сопротивление 8.

Процесс разряда конденсатора длится до тех пор, пока напряжение база-эмиттер транзистора 4 не достигнет напряжения открывания. Далее возникает лавинообразный процесс обратного опрокидывания мультивибратора в первоначальное квазиустойчивое состояние, когда открыт транзистор 3 и закрыт транзистор 4 и т.д.

При повышении температуры из-за включения диодов 1 и 2 и сопротивлений 6 и 8 напряжение на эмиттерах транзисторов падает относительно корпуса устройства. На базе ранее закрытого транзистора напряжение открывания по отношению к корпусу устройства уменьшается при повышении температуры, что приводит к увеличению периода колебаний мультивибратора или к уменьшению его частоты. Поскольку при повышении температуры частота нестабилизированного мультивибратора повышается, то снижение частоты за счет включения диодов и резисторов приводит к термостабилизации как длительностей импульсов, так и частоты колебаний мультивибратора.

Термостабилизированный мультивибратор на двух транзисторах одного типа проводимости, коллекторные и базовые электроды которых соединены через резисторы с источником питания, эмиттерные электроды соединены через резисторы с заземленной шиной, а коллектор каждого транзистора подключен через емкость к базе другого транзистора, отличающийся тем, что, с целью повышения температурной стабилизации длительности и частоты генерируемых импульсов, между отрицательным полюсом источника питания и змиттерными электродами каждого из транзисторов включены полупроводниковые диоды в непроводящем направлении.