Мультивибратор Советский патент 1980 года по МПК H03K3/00 H03K3/28 

(54) МУЛЬТИВИБРАТОР

Изобретение, относится к импульсной технике, предназначенной для импульсов электрического напряжения в широком ди& пазоне пфиодов колебаний, и может быть использовано в качестве задающего генератора в хронирующих устройствах средней точности. . Известны мультйвйфаторы на ТТЛ-инверторах, сожержаише транзисторные кякэч и времяааяающие РС-аепи. Эти мул ьтивибратрры способны генерировать импульсы с периодом следования в диапазоне единиц секунд, что позволяет конструировать В1 сокоэкономичные хронирующие устройства средней точности. Известны также мультивибраторы, с(. держащие логические интегральные элемш ты, транзистор, времядающий кондй1сатор и резистор. Недостатком указанного мульт1шц6ратора является неоднозначность момента его срабатывания, проявляющаяся в возникновении вьюокочастотных колебаний при п&резюдных процессах в мультивибраторе. Амплитуды высокочастотных колебаний на выходе мультивибратора могуть достигать величин, достаточных для того, чтобы вызвать многократные ложные срабатывания устройств-нагрузок, входы которых соединены с выходом мультивибратора. Указанный недостаток может 5титься причиной возникновения сбоев в работе систем, в состав которых входит известный мульти;Вибратор. Цель изобретения - обеспечение однозначности момента срабатывания мультивибратора. Для достижения указанной цели в муль тивибратор содержащий транзистор,эмиттер которого соединен с общей шиной, коллектор соединен с входом первого логического элемента, выход которого через врем задающий гсонденсатор соединен с базой транзистора и времязадающим резистором, второй логический элемент, резистор, вве- дшы конденсатор и пороговое устройство, выхрд которого соедино с другим выводом времязадающего резистора, а вход последовательно соединенные второй логический элемент и резистор соедеяен с вь ходом логического элемента, причем парал лельно второму логическому элементу подсоединен введенный конденсатбр. На чертеже представлена принципиальна схема усоройства. Устройство содфжит транзистор 1, nei вый логический элемент 2 (инвертор), времязадающий конденсатор. 3, времязадаюший резистор 4, второй логический элеме1Т 5(инвертор), резистор 6, конденсатор 7, пороговое устройство 8, Пороговое устройство, предлагаемого мультивибратора, может быть выполнено, например, на двух ТТЛ инверторах. В мультивибраторе в делом, как и в его пороговом устройстве, должны использоваться инверторы, питающиеся напряжением положительной полярности при использовании транзистора п-р-п структуры, а при использовании транзистора р-п-р структуры применяют инверторы, питающиеся от исто ника напряжения отрицательной полярности Предлагаемый мультивибратор работает следующим образом. При описании работы муль тивибратора состояния инверторов 2 и 5 и ndJDoroBoro устройства 8 будут характеризоваться ве личинами вызсодньк напряжений, соответст вующих значениям логических О и 1, и обозначаться Символом И, снабженным подстрочными индексами,, соответствующими позтщиям элементов (2,5 или 8), и надстрочными индексами, соответствующим логическому состоянию элемента (О или Работу мультивибратора рассмотрим, на чиная со стадии заряда конденсатора 3. На этой стадии транзистор 1 открыт и состояние устройства характеризуют значения , я Цепь заряда конденсатора 3 в основном определяется выходным сопротивлением Открытого транзистора 1. В процессе заряда конденсатора 3 ток базы транзистора 1, практически равный току заряда, убывает до тех пор, пока не достигнет значения, при котором ток кол лектора транзистора 1 станет равным выходному току переключения инвертрора 2.В этот момент в устройстве развивается регенеративный процесс, JB результате которого транзистор 1 закрьшается, таккакнагфяжениена его базе становится отрвдатеяьным, а ввверторы 2 и 5 и пороговое устройство 8 меняют свои состозтия на противопопожвые. Наступает стадия разряды конденсатора 3. Цепь разряда конденсатора 3 в основном определяется резистором 4, В процессе разряда конденсатора 3 напряжение на базе транзистора 1 нарастает до тех пор, пока не достигнет значения при котором транзистор 1 открывается и его коллекторный ток становится равным входному току переключения инвертора 2. В этот момент в устройстве развивается регенеративный процесс, в результате которого транзистор 1 открывается, а инверторы 2 и 5 и пороговое устройство 8 меняетсвоисосто5гаияна противоположные. Вновь наступает стадия заряда конденсатора. 3. Затем процессы повторяются, и на выходе мупьтивифатора генерируются электрические импульсы В работе предлагаемого мультивибратора особого внимания заслуживают этапы регенерации состояний. Особенность регенерационных этапов заключается в весьма малых длительностях коммутационньк процессов, лежащих практически в области наносекунд. При столь малых временах раэвития коммутационных токов в реальных цепях, содержащих паразитные параметры, как правило возникают высокочастотные колебания, которые принимают форму кратковременных импульсов на выходе инв этора 2. Цепь из решстора 6 и конденсатора 7 обладает интегрир}Чощим свойством и подавляет высокочастотные колебания при переходных процессах в мультивибраторе. Вместе с тем, включение данной цепи приводит к затягиванию фронтов генерируемых импульсов до длительностей, величины которых, во-пфвых, препятствуют четкой фиксации момента срабатьшания соб ствеино мультивибратора и, во-вторых, могут препятствовать срабатыванию устройств - нагрузок. Для повышения крутизны фронтов импульсов мультивибратора используется пороговое устройство 8, вход которого соединен с выходом инвертора 5, а выход через времязадаюший резистор 4- с базой транзистора 1. формула изо. бретения Мультивибратор содержащий транзистор, эмиттер которого соединен с общей шиной, коллектор соединен с входом Пф- вого логического элемента, выход которого через времязадающий кондв1сатор. соединен с базой транзистора и времяза- дающий конденсатор,второй логический зЛемент, резистор, о т чающийся тем, что с целью об.еспечения однозначно сти момента срабатьшания, в него конденсатор и пороговое устройство, выход которого соединен с другим вьшодом времязадающего резистора.а вход через последовательно соединенные второй логический

элемент и резистор соединен с вьосодом первого логического элемента, причем параллельно второму логическому элемен- ту подсоединен введенный кондетгсатор.