ЖДУЩИЙ МУЛЬТИВИБРАТОР НА ТРАНЗИСТОРАХ Советский патент 1970 года по МПК H03K3/284 

Известные мультивибраторы, работающие в ждущем режиме, используются в качестве формир.ователей прямоугольных импульсов, переключающих устройств и т. п.

Такие мультивибраторы имеют значительное время восстановления, составляющее не менее 25-35% от длительности импульсов, непрямоугольную форму импульсов, низкий коэффициент заполнения, относительно большую длительность фронтов.

Предлагаемый мультивибратор отличается от известных тем, что в ждущий мультивибратор на двух транзисторах с эмиттерной связью введен дополнительный транзистор, работающий в режиме ключа, синхронно с одним из транзисторов мультивибратора. Переход коллектор-эмиттер дополнительного транзистора включен последовательно с переходом эмиттер - коллектор транзистора первого плеча мультивибратора, а база дополнительно транзистора соединена с коллектором транзистора второго плеча мультивибратора через цепочку из параллельно соединенных резистора и конденсатора.

Это позволяет значительно уменьшить время восстановления ждущего мультивибратора (с 25-30 до 2-3%) и получить практически прямоугольные импульсы на коллекторах транзисторов обоих плеч ждущего мультивибратора.

На чертеже изобралсена принципиальная схема ждущего мультивибратора с эмиттерной связью.

Мультивибратор содержит транзисторы / и

2с проводимостью р-п-р-типа, конденсаторы 4 и 5, выходную цепь 6 и резисторы 7-12. Дополнительно введенный транзистор 3 работает в ключевом режиме и синхронно с транзистором 2. В исходном состоянии транзистор

/ заперт, транзисторы 2 ц 3 открыты, конденсатор 4 зарял ;ен до величины ЕК , где /9- ток эмиттера.

При подаче положительного запускаю,щего импульса f/Bx иа коллектор транзистора 2 и

одновременно на базу транзистора 1 мультивибратор переключается. При этом транзистор 2 запирается. Возникающ1П1 на его коллекторе отрицательный скачок напряжения UK, с амплитудой Um, через конденсатор 5

подается на базу транзистора 3, который запирается и не оказывает влияния на режим работы открывающегося транзистора 1. При этом происходит разряд конденсатора 4 с постоянной времени

. Нательного напряжения /к. и положительного перепада напряжения UK равна „ 0,7 ). Скачок напряжения UK, отпирает транзистор 3. Теперь конденсатор 4 заряжается через переходы открытых до насыщения транзисторов 2 и 5 с малой постоянной времени Тд;; 4- Rau.-.Rx где эб. сопротивление перехода эмиттер - база открытого транзистора 2; кэз - сопротивление перехода коллектор - эмиттер открытого транзистора 3. Время восстановления соответственно будет равно Г с (4 - 5) ; (4 - 5) (/,, + /.б. + .). Так как , «R и R, «RQ, то время восстановления предлагаемого мультивибратора будет значительно меньще, чем у известной схемы, принятой за прототип, т. е. ;«4. Уменьшение времени восстановления позволило увеличить длительность импульсов t при заданной величине периода следования Г запускающих импульсов и тем самым увеличить коэффициент заполнения у, получить на коллекторах обоих плеч схемы импульсы напрял ений улучшенной формы, весьма близкой к прямоугольной, использовать коллектор транзистора 1 левого плеча схемы в качестве второго выхода одновибратора. Параметры элементов, ждущего мультивибратора с эмиттерной связью при включении третьего доцолнительного транзистора 5 (типа п-р-п) можно не изменять. Транзистор 3 следует выбирать обычным порядком: напряжение на его коллекторно-эмиттерном переходе не должно превышать максимально допустимой величины. Величина сопротивления резистора 8, ограничивающего ток через транзисторы (в момент переключения схемы транзисторы 1, 2нЗ открыты), выбирается, во-первых, из условия не превышения максимально допустимых токов коллектора для выбранных типов транзисторов. Можно принять где /к,п максимально допустимый ток для транзистора 3 в импульсном (ключевом) режиме работы;рз - коэффициент усиления по току транзитора 5; Як- напряжение источника питания. Чтобы не нарушался режим работы транзистора 2, необходимо выполнять условие AS AIOКонденсатор 5 связи служит для форсирования передачи скачков напряжения UK на базу транзистора 3. Величина его емкости выбирается из условия . Предлагаемый мультивибратор может найти применение в качестве генераторов и формирователей прямоугольных импульсов; элементов переключающих транзисторных схем, делителей частоты, устройств задержки во времени электрических сигналов и т. д. Так как уменьшение времени восстановления и получения прямоугольной формы импульсов достигнуто в результате усложнения нредлагаемой схемы (но сравнению со схемой известного одновибратора с эмиттерной связью), то наиболее целесообрано применять ее в следующих случаях: при необходимости использовать оба выхо- да одновибратора или его левое плечо; при необходимости получить максимальный коэффициент заполнения; при использовании в цепях устройств временной задержки электрических сигналов. Применение предлагаемых одновибраторов в устройствах временной задержки с ЧИМ и ФИМ сигналов позволяет за счет уменьшения времени восстановления и увеличения длительности выходных имнульсов сократить число одновибраторов без изменения суммарного времени задержки. Предмет изобретения Ждущий мультивибратор на транзисторах р-п--р-типа с эмиттерной связью, содержащий времязадающий конденсатор и резисторы, а также, дополнительный транзистор п-р-п-тица, коллектор которого непосредственно соединен с коллектором транзистора левого плеча ждущего мультивибратора, а эмиттер подключен к отрицательному полюсу источника питания, отличающийся тем, что, с целью уменьшения времени восстановления, повыщения крутизны фронтов и стабильности длительности импульсов, формируемых в коллекторных цепях транзисторов каждого из плеч ждущего мультивибратора, база дополнительного транзистора подключена через параллельно соединенные резистор и конденсатор к коллектору транзистора правого плеча ждущего мультивибратора.

ТТ i