Мультивибратор Советский патент 1979 года по МПК H03K3/281 H03K5/01 

Изобретение относится к импульсной технике, может быть использовано в устройствах дискретной автоматики, вычислительной технике и радиолокации . Известен мультивибратор, содержащий времязадающий конденсатор и два триггера, причем конденсатор подключен ко входам второго триггера и к анодам диодов, катоды которых соеди,нены с выходами первого триггера, выходы второго триггера подсоединены к соответствующим свободным входам первого триггера 1. Параметры генерируемых импульсов зависят от колебаний напряжения исто ника питания, а период колебаний не может плавно изме яться. Кроме того, такой мультивибратор недостаточно надежен«из-за перегрузки по мощности элементов входных цепей второго триг гера в моменты перезаряда времязадаю щего конденсатора. Наиболее близок к предлагаемому мультивибратор, содержащий два инвер тора и RS-триггер, входы которого со единены с выходами инверторов, первы входы которых соединены через диоды с противоположными выходами RS-триггера, а непосредственно - с первыми обкладками времязадающих конденсаторов , вторые обкладки которых соединены с общей шиной источника питания 2 . Однако и этот мультивибратор не работаетв режиме преобразования напряжения в частоту, не имеет возможности плавной перестройки периода колебаний, параметры его выходного сигнала зависят от напряжения питания , а при работе устройства в режиме низкочастотных колебаний возможно высокочастотное генерирование логического элемента триггера, связанного с источником медленно нарастающего напряжения, в области порогового напряжения, в связи с тем, что при генерировании устройством колебаний с относительно большим периб ом напряжение на времязадающем конденсаторе нарастает с малой скоростью, в силу чего в определенной зоне входного напряжения в области Ur,op 1,5 В все транзисторы элемента работают в активной области, т.е. вся схема работает как линейный усилитель с большим усилением. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей, повышение надежности в области низких частот, исключение влияния колебаний нап Яжёййя источника питания на параметры выходного сигнала.

Для этого в мультивибратор, содержащий два инвертора и RS-триггер, входы которого соединены с вах ЗдШ1й инверторов, первые входы которых соединены через диоды с противоположными выходами RS-триггера, а непосредственно - с первыми обкладками времязадающих конденсаторов, вторые о15кладки которых соединены с общей шиной источника питания, введены два резистора и резисторный делитель напряжения, подсоединенный ко вторым входам, инверторов, первые входы которых через резисторы соединены с шиной источника питания.

На чертеже приведена схема мультивибратора.

Мультивибратор содержи RS-триггер на двухвходовых элементах И-НЕ 1, 2, выходы которых являются выходами мультивибратора, инверторы 3 и 4, выходы которых соединены с установочными входами RS-триггера, выходы элементов 2 и 1 соответственно чёрёз диоды 5,6 перекрестно соединены с выходами времязадающих RC-цепей 7,8, выполненных на включенных между шинами ,источника питания последовательно соединенных времязадающих резисторах 9,10 и конденсаторах 11 и 12, и первыми входами инверторов 3 и 4, вторые входы которых соединены с выходами делителя 13 на резисторах 14 и 15, включенного между шинами источника питания.

Мультивибратор работает следующим овр азомТ

В момент включения напряжения RSтриггер на элементах 1,2 устанавливается в одно из устойчивых состояний, при котором, например, на выходе элемента 1 оказывается низкий уровень напряжения. Так как конденсаторы 11 и 12 до этого были не заряжены, то на первых входах инверторов 3,4 присутствуют нулевые потенциалы, а на вторых - высокие потенциалы, определяемые -соотношением номиналов резисторов 14, 15. При таком расйределёнии потенциалов инверторы 3 и 4 находятся в закрытом состоянии. На установочных входах RSтриггера действуют высокие положи- , тельные уровни напряжения, не меняющие состояния т)йггера. В последующие моменты времени конденсатор 11 Начинает заряжаться через резистор 9 От источника питания, так как диод 5 смещен в o6paiTHOMнаправлении положительным напряжением, действующим на выходе элемента 2, и не препятствует его заряду. Конденсатор 12 в этот момент времени зашунтирован диодом 6 через элемент 1. Когданапряжение на конденсаторе 11, приложенное ко входу инвертора 3, становится равным напряжению, заданному делите/ лем 13, на выходе инвертора 3 формируется отрицательный импульс, подвоздействием которого изменяется состояние RS-триггера. При этом диод 6 смещается в обратном направлении по йОжительнБйЛ напряжением, действующем 5 на выходе элемента 1, а конденсатор 11 разряжается через диод 5 и элемент 2.

Заряд конденсатора 12 и возбуждение инвертора 4 происходят аналогичным образом. В дальнейшем описанные процессы периодически повторяются. Частоту колебаний выбирают с помощью резистора 14. Параметры генерируемых колебаний в такой схеме практически

5 не зависят от возможных изменений напряжения источника питания, так как входные цепи инвертора 3 и 4, возбуждающих RS-триггер, включены в диагонали мостов, образованных врел мязадающими RC-цепями 7,8 и резисторным делителем 13, плечи которого являются общим элементом обоих мостов.

Мультивибратор может также работать в режиме преобразователя нап5 ряжение-частота , для чего необходимо отсоединить резистор 14 от источника питания +Е и подсоединить его к источнику -преобразуемого напряжения.

Переключение RS-триггера сигналами, сформированными инверторами 3 и 4, исключает возможность паразитных возбуждений при генерировании низкос частотных колебаний, так как крутизна фронтов импульсов, действующих на установочных входах триггера, всегда больше, чем крутизна нарастания напряжений, действующих на времязадающих конденсаторах 11 и 12.

Формула изобретения

1.Мультивибратор, содержащий два инвертора, и RS-триггер, входы которого соединены с выходами инверторов, первые входы которых соединены через диоды с противоположными выходами RS-триггера, а непосредственно -

с первыми обкладками времязадающих

конденсаторов, вторые обкладки кото- рых соединены с общей шиной источника питания, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, повышения надежности работы в области низких частот, исключения влияния колебаний напряжений источника питания на параметры выходного сигнала, в него введены два резистора и резисторный делитель напряжения, подсоединенный ко вторым входам инверторов, первые входы которых через резисторы соединены с шиной источника питания.

2.Мультивибратор по п.1, о т |личающийся тем, что в качестве инверторов используются оптронные инверторы-переключатели.

Источники информации/ принятые во внимание при экспертизе .

1.Авторское свидетельство СССР № 473282, Н 03 К 3/281, 1973.

2.Авторское свидетельство СССР № 482878, Н 03 К 5/01, 1972.

o4f