Мультивибратор Советский патент 1979 года по МПК H03K3/28 

1

Изобретение относится к импульсной технике и может Сыть использовано при проектировании различных устройств для генерирования прямоугольных импульсов, частота которых плавно регулируется в широких пределах с помощью одного резистивного эле мента.

Известен мультивибратор, содержащий два усилительных каскада, включенных по схеме с общим эмиттером с разделенной коллекторной нагрузкой, коллекторы транзисторов которых соединены с одной обкладкой вращающих конденсаторов через встречно-параллельно соединенные диод и базо-эмиттерный переход вторых транзисторов, коллекторы которых соединены с шиной источника питания, вторые обкладки времязадающих конденсаторов соединены между собой через два встречно включенных диода, место соединения которых соединено через времязадающий резистор с шиной источника питания, и диоды.

Однако этот мультивибратор имеет недостаточный диапазон регулируемых частот, так как для достижения базовьм током пороговой, величины, достаточной для начала регенерации схетш.

через времязадающий резистор потребуется ток, превьлиающий как минимум вдвое пороговое значение, что является результатом протекания этого тока по диоднь л и базовым цепям обеих плеч. Увеличение порового тока приводит к уменьшению максимальной величины сопротивления времязадающего резистора и соответственно к

0 ограничению нижнего предела частоты колебаний. Кроме того нижний предел ограничивается дополнительным шунтированием времязадающего резистора зарядными диодами в полупериоде

5 релаксации.

Цель изобретения - расширение диапазона регулируемых частот.

Данная цель достигается тем, что в мультивибратор, содержащий два

0 усилительных каскада, включенных по схеме с общим эмиттером с разделенной коллекторной нагрузкой, коллекторы транзисторов которых соединены с одной обкладкой времязадающих конденсаторов через встречно-параллельно соединенные диод и базо-эмиттерный переход транзисторов, коллекторы которых соединены с шиной источника питания, вторые обкладки времязадающих

0

конденсаторов соединены между собой через два встречно включенных диода место соединения которых соединено через аремязадающий резистор с шиной источника питания, и диоды, ввелень конденсаторы и резисторы, прчем вторая обкладка каждого времяэадающего конденсатора соединена с базой транзистора противоположного плеча через последовательно соединенные диод и дополнительный резистор, зашунтированный дополнительным конденсатором, одна обкладка которого соединена с общей шиной через дополнительный резистор, с местом соединения коллекторной нагрузки противоположного плеча усилительного каскада через дополнительный конденсатор, а через резистор - с коллектором .транзистора этого усилительного каскада, вторая обкладка зтого конденсатора соединена с общей шиной через диод, а через дополнительный резистор - с эмиттером второго транзистора противоположного плеча.

На чертеже приведена схема мультивибратора ,

Мультивибратор содержит усилительный каскад на транзисторах 1 и 2, включенньлх по схеме с общим эмиттером, с коллекторными нагрузками в виде пар резисторов 3,4 и 5,6 соответственно, транзисторы 7 и 8. диоды 9-16, времязадающие конденсаторы 17 и 18, конденсаторы 19-22, времязадающий резистор 23, резисторы 24-31 и шину 32 источника питания, соединенную с коллекторами транзисторов 7 и 8 непосредственно, а с катодами диодов 9 и 10 через резистор 23, коллектор транзистора 1 через последовательную цепочку, состоящую из встречно-параллельно включенных диода 13 и базо-эмиттерного перехода транзистора 7, резисторов 25 и 27, соединен с базой транзистора 2, коллектор которого через последовательную цепочку, состоящую из встречно-параллельно включенных диода 14 и базо-эмиттерного перехода транзистора 8, резисторов 24 и 26, соединен с базой транзистора 1, связанной с базой транзистора 2 через последовательно включенные конденсатор 19, прямо включенные диоды 11 и 9, встрено им включенные диоды 10 и 12 и конденсатор 20, общая точка которого с базой транзистора 2 через резистор 29 соединена с общей шиной, через резистор 30 - с коллектором транзистора 1, а через конденсатор 21 с общей точкой резисторов 3 и 4, общая точка конденсатора 20 и резисторов 25 и 27 через диод 16 соединена с общей шиной, связанной через диод 15с общей точкой резисторов 24 и 26 и конденсатора 19, база транзистора

1 через p j3Hciop 28 соединена с общей шиной, через конденсатор 22 с общей точкс.й резисторов 5 и 6, а через резистор 31 - с коллектором транзисора 2, а эмиттеры т{-1анзисторов 7 и 8 соответственно через конденсаторы 18 и 17 соединены с анода диодов 1 О и 9.

Мультивибратор работает следующим образом. Пусть транзистор 2 и диоды 9,11 и 12 закрыты. Конденсатор 18 перезаряжается по цепи через времязадаюший резистор) 23, диод 13 и коллекторно-эмнттерный переход открытого транзистора 1. Потенциал общей точки конденсатора 18 и диодо 16 и 12 положителен и уменьшается, стремясь по экспоненте потенциалу шины 32. При достижении током в базвой цепи транзистора 2 порогового значения, начинается переброс схемы в противоположное состояние. До момента переброса диод 11 остается надежно запертым напряжением на коммутирующем диоде 15, смещенном в прямом направлении током, протекающим по резистору 24. По этой причине до момента переброса часть тока, протекающего через резистор 23 после отпирания диода 12 поступает практически только в базовую цепь закрытого ранее транзистора 2. Следует отметить, что введение в обратную связь нелинейных диодных цепей затягивает по времени процесс опрокидывания схемы, в результате чего могут нарушиться необходимые условия регенерации. Чтоб не допустить этого, обычно вводятся дополнительные коллекторно-базовые связи. В мультивибраторе регенерации начинается с помощью ускоряющих конденсаторов 21 и 22, поддерживается в последующий промежуток времени посредством резисторов 30 и 31 дополнительной обратной связи и заканчивается по цепям времязадающих конденсаторов 17 и 18. После переброса транзистор 2 открывается и по1щерживается в открытом состоянии токами, протекаклцими через резисторы 27 и 30. При этом степень насьадения транзистора 2 в течение последующей релаксации изменяется незначительно из-за стабилизирующего по напряжению действия открытого диода 16, а также благодаря перераспределению тока, открывающего диод 16, ме«ду резистором 25 и конденсатором 18 по мере его заряда. Быстрый заряд конденсатора 18 через диоды 16 и 12 с помощью транзистора 7, а также отсутствие чрезмерного насыцения открытых транзисторов 1 и 2 расширяется верхний предел частоты автоколебаний.

Формула изобретения Мультивибратор, содержащий два усилительных каскада, включенных

no схеме с эмиттером с разделенной коллекторной нагрузкой, коллекторы транзисторов которых соединены с одной обкладкой времязадающих конденсатороп через встр)ечнопараллельно соединенные диод и базоэмиттерный переход вторых транзисторов , коллекторы которых соединены с шиной источника питания, вторые обкладки времяэадаюишх конденсаторов соединены между собой через два встречно включенных диода, место соединения которых соединено через времязадающий резистор с шиной источника питания, и диоды, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона регулируемых частот, в него введены конденсаторы и резисторы, причем вторая обкладка каждого времязадающего конденсатора соединена с базой транзистора противоположного плеча

через последовательно соединенные циод и дополнительный резистор, зашунтированный дополнительным конденсаторс.м, одна о кладка которого соединена с общей шиной через дополнительный резистор, с местом соединения коллекторной нагрузки противоположного плеча усилительного каскада через дополнительный конденсатор, а через резистор - с коллекToi:x M транзистора этого усилительногО каскада, вторая обкладка этого конлергсатора соединена с общей ишной через диод, а че{.ез дополнительный резистор - с эмиттером второго транзистора противоположного плеча .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. UlnoTa С.Л. Мультивибраторы с динамическим насы1аением транзисторов Наука и техника , 1977, стр.66, рис, 2.16,

0