Самовозбуждающийся мультивибратор Советский патент 1976 года по МПК H03K3/282 

1

Изобретение относился к устройствам формирования электрических импульсов напрял еиия и может быть использовано в импульсной технике и в различных устройствах автоматики и телемеханики.

Известен самовозбуждающийся мультивибратор на транзисторах одного типа проводимости с коллекторно-базовыми связями, между коллекторами транзисторов которого включены два последовательно соединенных рез1гстора, содержащий управляющий транзистор и конденсатор.

Однако, схе.ма такого мультивибратора сложна и в ней сказывается влияние управляющего транзистора на времязадающую цепь, что приводит к нестабильности параметров генерируемых импульсов.

Цель изобретения - исключение влияния управляющего транзистора на параметры времязадающей цепи.

Цель достигается за счет того, что управляющий транзистор выполнен на триоде противоположного типа проводимости, причем база управляющего транзистора соединена соответственно через конденсатор с общей шиной, непосредственно - с точкой соединений указанных последовательно включенных резисторов, коллектор соединен с общей шиной, эмиттер - со средней точкой делителя, образованного одним из времязадающих резисторов мультивибратора.

На фиг. 1 изображена принципиальная электрическая схема самовозбуждающегося мультив братора; )ia фиг. 2 - графики напряжений, возникающих на резисторе времязадающей цепи во время работы .мультивибратора.

Схема предлагаемого мультивибратора состоит из транзисторов 1 и 2 типа «п-р-п, коллекторными нагрузками которых являются резисторы 3 и 4, а емкостями связи конденсаторы 5 и 6. Сопротивлением одной из времязадающих цепей мультивибратора является резистор 7, а сопротивление другой выполнено в виде делителя на резисторах 8 и 9, к средней точке которого подключе) эмиттер управляющего транзистора 10 типа «р- /г-р. Управляющий транзистор 10 включен по схеме эмиттерного повторителя, нагрузкой которого служит резистор 8, а напряжение в базу поступает со средней точки делителя, выполненного на резисторах И п 12, соедипяющих коллекторы транзисторов 1 и 2. Конденсатор 13 предназначен для сглаживания пульсаций напряжения, возникающих на базе транзистора 10, в момент переключения мультивибратора из одного состояния в другое.

Схе.ма работает следующим образом.

Если при включении источника питания или в процессе работы .мультивибратора, оба транзистора 1 и 2 перейдут в .м насыщения, то напряжения на их коллекторах б}дут близки к нулю. Следовательно, напряжение на базе эмиттерного повторителя, выполненного на транзисторе 10, также будет близко к нулю. Управляющий транзистор 10 откроется п напряжение на его зммитере в точке 14 будет повторять напряжение на его базе. Это приведет к выходу из режима насыщения транзистора 1, что неизбежно вызовет начало автоколебательного процесса. Когда мультивибратор перейдет в автоколебательный режим работы, то напряжение на одном из коллекторов транзисторов 1 или 2 будет близко к напряжению источника нитапия. Следовательно, напряжение на базе транзистора 10 будет составлять около половины напряжения источника питания. Параметры делителя напряжения, вынолненного на резисторах 8 и 9, подобраны таким образом, что напряжение на эмиттере транзистора 10 остается всегда меньше, чем на его базе. Поэтому когда мультивибратор переходит в автоколебательный режим раооты, транзистор 10 закрывается и не оказывает влияния на парал1етры времязадающего цепи.

Для уяснения принципа работы управляющего транзистора Ю рассмотрим графики нанряжений, представленные на фиг. 2, где на оси абсцисс отложены величины сопрогивлений резисторов 9 и и, а но оси ординат раснределепие напряжений на этих резисторах отиосительно земли в различные моменты работы мультивибратора. Причем, начало резистора 9 отмечено точкой 15, конец резистора У и 1шчало резистора b точкой 14, а конец резистора b точкой ID, как и ка фиг. 1. Прямая i/ относится к случаю, когда транзистор 1 находится в режиме насыщения, а ирямая ib - когда транзнсюр i только что закрылся, вследсгвии начала разряда конденсачора о. По мере разряда конденсатора (3 напряжение на резисторах б и У также распределяется ио нрямой, которая должна занимать нромежуточное положение между прямыми 1/ и Ib. Для удооства ра1 слютрения на этой же фиг. 2 представлены панряження на базе транзистора 10. Когда М) льтиьлиратор не генерирует (транзисторы 1 и 2 находятся в режиме пасыщеиия) наиряжение на оазе транзистора 10 слизко к нулю, что нрактически совиадает с осью абсцисс. Когда мультивибратор работает в автоколебательном режиме, иапряжеиие на базе транзистора 1U составляет около nojiOBHHbi иапряй ения источника питания, что обозначено прямой 19. В процессе возникповеиия автоколеоании в мультивибраторе напряжение иа базе транзистора 10 возрастает от нуля до значения, отмеченного прямой 19.

Из рассмотрения графиков напряжений, приведеппых на фиг. 2, следует, что выбор соотношения между резисторами 9 и 8 имеет существеппое значение для работы мультивибратора. Если эмиттер транзистора 10 подключпть в точку 15 (сопротивление резистора 9

равно нулю), то транзистор 10 может не вызвать начала автоколебаний, так как напряжеине на его базе и эмиттере будет примерно од1П1аково. Если взять величину сопротивлення резистора 9 больше че.м резистора 8, то Б процессе работы мультивибратора в автоколебательном режиме, напряжение на эмиттере транзистора 10 (прямая 17) будет превосходить напряжение на его базе (прямая 19),

транзистор 10 будет открываться и оказывать влияние на параметры времязадающей цепи.

Следовательно, чтобы транзистор 10 достаточно эффективно вызвал начало автоколебательного нроцесса у мультивибратора и в то

же время ие оказывал влияния на параметры его времязадающей цепи, величииу резистора 9 следуег выбирать левее точки иересечения нрямых 17 и 19. Например, если средияя точка 14 делителя выбрана так, как указано на

фиг. 2, то в момент включения мультивибратора, напряженне на его базе близко к пулю, напряжение на эмиттере нмеет вслнчнну, обозначенную точкой 20, транзистор 10 открывается и вызывает возникновение колебаний. Когда транзистор перейдет в автоколебательиый режим, напряжение на его базе увеличится до зиачения, обозначенного нрямой 19, а па эмиттере будет изме1шться от значения, обозначенного точкой 21, до значения, обозначенного

точкой 20. Следовательно, при работе мультивибратора в автоколебательном режиме транзистор 10 будет заперт и не будет оказывать влияние на параметры времязадающей цепи. Эффективность работы эмиттерного новторителя обеспечивается тем, что его сопротивлением нагрузки является только часть сопротивления одной из времязадающих цепей мультивибратора. Это также позволяет устранить влияние унравляющего транзистора на

параметры времязадающей цепи мультивибратора.

Ф о р м у л а п 3 о б р е т с и и я

Самовозбуждающийся мультивибратор на транзисторах одного типа проводи.мости с коллекторно-базовыми связями, коллекторами транзисторов которого включены два последовательно соединенных резистора, содержащий управляющий транзистор и конденсатор, отличающийся тем, что, с целью исключения влияния управляющего транзистора на параметры времязадающей цепи, управляющий транзистор выполнен па триоде противоноложного тина нроводимости, причем база управляющего транзистора соединена соответственно через конденсатор с общей шиной, непосредственно - с точкой соединений указанных последовательно включенных резисторов, коллектор соединен с общей шиной, эмиттер - со средней точкой делителя, образованиого одним из времязадающих резисторов мультивибратора.

-f,4

16

Фаг.2