МУЛЬТИВИБРАТОР Советский патент 1971 года по МПК H03K3/28 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть иримеиеио в устройствах с автоматической регулировкой длительности выходных имнульсов в больших пределах.

Известны мультивибраторы на транзисторах с коллекторно-базовыми связями, в которых изменение длительности генерируемых импульсов осуществляется изменением базовых сопротивлений или коллекторно-базовых емкостей.

Недостатками известных мультивибраторов являются небольшой диапазон изменения длительности генерируемых имнульсов и большое потребление тока.

Цель изобретения - создание экономичного но потребляемому току мультивибратора, длительность выходных импульсов которого можно автоматически регулировать в широких пределах изменением сопротивлений времязадающих цепей.

Для этого в предлагаемом устройстве режимы работы транзисторов мультивибратора но постоянному току задаются с помош,ью базовых цепей, а времязадаюшие цени от базовых цепей транзисторов отделены буферными каскадами. Заряд емкостей времязадающих ценей производится через специальные зарядные сопротивления, включаемые с помошью двух транзисторных ключей только на время заряда емкостей. Благодаря этому времязадающие цени по постоянному току оказываются изолированными от остальных каскадов мультивибратора, сопротивления времязадающих цепей уже не определяют режиМОЕ работы транзисторов и могут меняться в широких пределах, не нарушая нормальной работы мультивибратора, а ток через зарядные сопротивления протекает только во время заряда емкостей, что уменьшает общее потреблеине тока мультивибратором.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого мультивибратора; на фиг. 2 - принципиальная схема одного его плеча.

Инвертор 1а является одним из двух основных инверторов мультивибратора. Вход инвертора la соединен с выходом буферного каскада 2а. Вход последнего связан с выходом времязадающей цепи За, а вход цеии За- с выходом ключа 4а.

Перечисленные каскады составляют одно плечо 5а мультивибратора.

Плечо 56 мультивибратора образуют инвертор 16, буферный каскад 26, времязадающая цепь 36, ключ 46, соединенные между собой

так же, как и в плече 5а мультивибратора.

Плечи 5а и 56 соединены, как обычно в мультивибраторах, образуя замкнутое кольцо: выход инвертора 1а плеча 5а соединен со входом ключа 46, а выход инвертора 16 нледы инверторов la и 16 являются выходами мультивибратора. Мультивибратор работает следующим образом. Пусть открыт инвертор /а. С его выхода наиряжение иоступает на вход ключа 46. Состояиие этого ключа оказывается таким, что цепь заряда емкости времязадающей цепи 36 является разомкнутой, а цеиь разряда этой емкости - замкнутой. Емкость времязадающей цепи 36 разряжается, папряжеиие с емкости, изменяющееся по экспоненциальному закону через буферный каскад 26, передается на вход инвертора 16, запирая его. Напряжение с выхода запертого инвертора 16 поступает на ключ 4а, и состояние этого ключа оказывается таким, что замкнутой является цепь заряда емкости времязадающей цени За, а цепь разряда этой емкости - разомкнутой. Емкости времязадающей цепи За заряжается, и вследствие этого запирающее напряжение не может цостуннть на вход инвертора 1а через буферный каскад 2а. Инвертор 1а за счет собственной базовой цени оказывается открытым. Когда в процессе разряда емкости вре.мязадающей цени 36 напрял :ение па входе инвертора 16 достигает величины потенциала отнирання этого инвертора, последний открывается. Потенциал на выходе этого инвертора меняется, и ключ 4а меняет свое состояние, размыкая цепь заряда е.мкости времязадающей цепи За и замыкая цепь разряда этой емкости. Перепад напряжений, возникающий иа выходе времязадающей цеии За в результате переключения зарядной и разрядной ценей через буферный каскад 2а, поступает на вход инвертора 1а и запирает его. Соответственно из.мепяются потенциал на выходе инвертора 1а и состояние ключа 46. Последний переключает цепи разряда и заряда емкости времязадающей цепи 36. Эта емкость начинает заряжаться. Запирающее напряжение со входа инвертора 16 снимается, и инвертор 16 поддерживается в открытом состоянии собственными базовыми цепями. Мультивибратор меняет свое состояние. Основной инвертор 1а мультивибратора (см. фиг. 2) собран на транзисторе 6. Резистор 7 является базовой цепью этого инвертора, задающей режим работы транзистора 6 по постоянному току. В мультивибраторе инвертор является насыщенным, но насыщение транзистора для нормальной работы мультивибратора должно быть неглубоким. Эта схема работает хорощо, если рабочие частоты мультивибратора не слищком высоки. В нротивном случае инверторы должны быть ненасыщенными, для чего базовые цепи следует соответственно усложнить введением нелинейной обратной связи. В качестве буферного каскада 2а использо ван эмиттерный повторитель на транзисторе 8. Времязадающая цепь За образована резистором 9 и конденсатором 10. Между выходом времязадающей цепи и входом эмиттерного новторителя, а также между выходом последнего и входом инвертора включены переходные конденсаторы 11 и 12 соответственно, благодаря чему все каскады по постоянному току развязаны один от другого. Ключ 4а образован двумя транзисторами 13 и 14. Между коллекторами этих транзисторов включен зарядный резистор 15. День заряда конденсатора 10 образуется открытым транзисторо.м 13, зарядным резистором 15 и диодом 16. Цепь разряда этого конденсатора образуется открытым транзистором 14 и резистором 9 времязадающей цепи. Ключ работает так, что одновременно может быть открыт только один из его транзисторов, причем одновременно открыт верхний транзистор ключа одного плеча мультивибратора и нижний транзистор другого плеча. Поэтому одновременно с зарядом конденсатора одной времязадающей цени происходит разряд конденсатора другой времязадающей цепи, а при разряде конденсатора ток через соответствующий зарядный резистор не нротекает, что значительно снижает величину потребляемого мультивибратором тока. Так как через транзистор 14 протекает только сравнительно небольщой ток разряда конденсатора 10, то унрощается цепь управления этим транзистором и повышается экономичность этой цепи. Инвертор на транзисторе 17 обеснечивает выполнение правила фаз, необходимого для работы мультивибратора как автогенератора. Предмет изобретения Мультивибратор на транзисторах с коллекторно-базовыми связями, содержащий зарядный и регулируемый разрядный резисторы, вспомогательиые эмиттерные повторители и ключевые устройства на носледовательно включенных транзисторах разного типа проводимости, от.качающийся тем, что, с целью расширения диапазона изменения временных парадметров мультивибратора, времязадающие емкости коллекторно-базовых связей подсоединены к коллектора.м основных транзисторов мультивибратора посредством ключевых устройств, а к базам - через эмиттерные повторители.

Г

Л

13

±1

гГО