Мультивибратор Советский патент 1980 года по МПК H03K3/284 

(54) МУЛЬТИВИБРАТОР

I , Изобретение относится к области импульсной техники, в частности к мультивибраторам, выполненным на транзисторах разного типа проводамости, и может быть использовано в радаоэлектронных устройствах различного наздачения, где требуется формирование периодической носледовательности прямоугольных импульсов с широким диапазоном независимого регулирования длительностей импульса и паузы. Известны устройства, содержащие триггер со счетным входом и автогенератор на эквиваленте двухбазового диода, времязадающие резисторы которого через диоды подключены к коллекторам т-ранзисторов триггера 1. К недостаткам устройств относятся влияние параметров элементов триггера на частоту автоколебаний и нелинейность зависимости длительностей импульса и наузы от сопротивлений времязадающих резнсторов. Известны мультивибраторы, содержащие две времязадающие RC-цепи и два эквивалента двух базового диода 2. Эти мультивибраторы имеют недостаточный диапазон независимого регулирования длительностей импульса и паузы. Цель изобретения расширение диапазона независимого регулирования длительностей импульса yj i -y---- ----...,..,,. Для достижения цели в устройство, содержащее дае времязадающие RC-цени, подключенные между шинами источника питания, и два эквивалента двухбазового диода, каждый из которых состоит из двух транзисторов разного типа проводимости и делителя напряжения из двух резнсторов, эмттеры р-п-р-транзисторов эквивалента двухбазового диода подключены к месту соеданения резистора и конденсатора RC-цепей, два резистора, два даода, введены два конденсатора, каждый из которых включен между базой транзистора р-п-р одного эквивалента двухбазового диода и базой транзистора п-р-п другого эквивалента двухбазового диода, причем к базам п-р-птранзисторов каждого эквивалента двухбазового дНода подключен катод диода, анод KOTOpoTt) через резистор соединен с базой транзистора p-n-p другого эквивалента дазтсбазового диода. На чертеже представлена принципиальная схема мультивибратора. Мультивибратор содержит две время-эадающие RC-цепи, первая из которых состоит из ре зистора 1 и ковденсатора 2, а вторая - из резистора 3 и ковденсатора 4, два эквивалента 5, 6 двухбазового диода, каждый из которых состоит их двух транзисторов разного tTirra проводимости и делителя напряжения из двух резисторов, резисторы 7, 8, даоды 9, 10, конденсаторы II, 12. Мультивибратор работает следующим. образом. , После подачи на устройство 1|апряжения питания один из эквивалентов двухбазового щюд будет включен (транзисторы насыщены), а дру гой эквивалент двухбазового диода выключен (транзисторы закрыты), что объясняется наличием перекрестных связей с коллектора п-р-п транзистора одного эквивалента двухбазового диода в базу п-р-п-транзистора другого эквивалента двухбазового диода через цепочки, образованные резнсторалш 7 и 8, диодами 9 и 10 и конденсаторами. 11 и 12, т.е. li-p-n транзисторы эквивалентов двухбазового диода в предлагаемом мультивибраторе выполняют и фзшкции транзисторов, образующих в прототипе триггер. Допустим, что первьш эквивалент двухбазового диода закрыт, а второй открыт. В этом случае на ковденсаторе 4 зафиксируется напряжение, равное , а напряжение на конденсаторе 2, возрастая по экспоненщальнбм) закону, стремится к уровню напряжения источника питания. До тех пор, пока первый эквивалент двухбазового диода будет закрыт, эквивалент двухбаэового диода будет поддержи ваться в насьпдении током через резистор 7 и диод 9. Как только напряжение la конденса. торе 2 достигнет напряжения включения первого эквивалента двухбазовсго диода, он включ ся, и напряженке на коллекторе его п-р-п-тран зистора скачком уменьшится пратоичесюс до нуля (точнее до яапряжения насьпцения коллектор-эмиттер п-р-п-транзистора). Отрицательный перепад напряжения через конденсатор 14 поступит на базу п-р-п-транзис тора второго эквивалента двз &иового диода и за ;роет его. При этом на коллекторе п-р-птранзистора второго эквивалента дв)абазового диода сформируется 1голо5{сительный перепад напряжения, кагорьй | через резистор. 8, диод 10 и конденсатор 12 поступит на базу п-р-п-транзистора первого, эквивалента двухбазового диода. 4 Таким образом, до тех пор, пока второй эквивалент двухбазового диода будет закрыт, первьш эквивалент двухбазового диода будет поддермошаться в открытом состоянии за счет тока через резистор 8 и диод 10. В этой фазе Ежботы устройства напряжение на конденсаторе 2 равно напряжешю ивьгкл. напряжение на ковденсаторе 4, возрастая по экспоненциальному закону, стремится к уровню напряжения источника питания. При достижении напря5кения вютючешя второй эквивалент двухбазового диода включится и отрицательный перепад через конденсатор 12 поступит на базу п-р-п-транзистора первого эквивашеита двухбазового диода и закроет его. Далее процесс повторяется. Диоды 9 и 10 необходимы для того, чтобы предотвратить шунтирование змиттерного перехода п-р-п-транзистора закрытого эквивалента двухбазового диода резисторами 7 и 8, что привело бы к снижению максимально допустимой величинЬ сопротивле шя вермязадающих резисторов Rpnax- Если максимально высокое значение Rpnax требуется, то диоды 9 и 10 могут быть исключены из устройства. Так как эквиваленты двухбазового диода переводятся в закрытое состояние принудительно отрицательнытчи перепадами, поступающими через конденсаторы 11 и 12, то минимально возможное значение сопротивления времязадаюцщх резисторов R jp ограничено лищь допустимым током эмиттера р-п-р-транзисторов, чем и объясняется расширение диапазона регулирования длительностей импульса и паузы в предлагаемом мультивибраторе. Если очень малые значения сопротивления Rfnin требуются, то конденсаторы 11 и 12 могут быть исключены. В этом случае по диапазону регулирования, предлагаемый иультивибратор эквивалентен известному, но будет заметно проще его. . Основное преимущество предлагаемого мульТ1«вибратора заключается в значительном (приR epHO та 2 порядка) расширении диапазона независимого регулирования длительностей импульса и паузы, причем расщирение диапазона регулирования достигнуто не усложнением, а наоборот, упрощением устройства. С уменьшением количества дорогостоящих элементов транзисторов повьпиается надежность мультивибратора и снижается его стоимость. Благодаря подключению времязадающих элементов между щинами источника питания облегчается использование предлагаемого мультивибратора в качестве измерительного преобраa)вateля, например, аэрологического радиозонда, так как в этом случае проще осуществить коммутацию датчиков и опорных элементов. Формула изобретения Мультивибратор, содержаишй две времязадакшще НС-цепи, подключенные между шинами ис точника питания, и два эквивалента двухбазового диода, каждый из которых состоит из двух транзисторов разного типа проводимости и делителя напряжения из дв.ух| резисторов, змиггеры р-п-р-транзисторов эквивалента двухбазовогр диода подключены к месту соединения резистора и конденсатора RC-цепей, два резистора и два диода, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона независимого регулирова шя длительностей импульса и паузы, в него в1зедены два конденсатора, каждый из которых включен между базой транзистора р-п-р- одного эквивалента двухбазовогб даода и базой транзистора п-р-п другого эквивалента двухбазового, при зтом к базам п-р-п-транзисто ров каждого эквивалента двухбазового диода подключен катод диода анод которого через резистор соединен с базой транзистора р-п-р другогбэквивалёнга1 двухбазового диода. Источники информации, принятые во внимание щш экспертизе 1.Авторское свидетельс о СССР N 289496 кл. Н 03 К 3/28. 02.07.68, 2.Боровиков А. Г. МупьтивибраЪры на эквиваленте дв)гхбазовогр диода. Вопросы ради зяектроники. Сер. ТПС, 1968, вьш. 8, с. 129,134, рис. 2 (прототип).