Мультивибратор Советский патент 1980 года по МПК H03K3/28 

Изобретение относится к импутгьсной технике, в частности к преобразователям постоянного напряжения в прямоугольные импульсы, и может быть использовано в устройствах автоматики, вычислительной техники и в системах телеизмере ния, например для питания устройств, измеряющих физико-химические параметры технологических процессов производства бумаги, а именно в радиоизотопных толщиномерах бумаги, в фотоэлектрических -влагомерах бумаги, в измерителе гладкости бумаги и т.д. Известен магнитнотранзисторный мультивибратор, содержащий магнитопровод с двумя основными обмотками, двумя обмотками обратной связи и выходной рбмоткой, два транзистора, эмиттеры ; которых подключены к общей щине, а коллектор одного из транзисторов соединен с концом одной основной обмотки, коллектор другого транзистора - с началом второй обмотки, конец которой соединен с началом первой основной обмот И с шиной источника питания, а база указанных транзисторов через последовательно соединенные обмотку обратной связи и конденсатор соещшены с общей . шиной lj. Однако этот мультивибратор имеет недостаточный КПД, не может преобразовывать малые напряжения источшпсов с большим внутрентшм coпpoтивлeниe , Известен магнитнЦтранзисторной мультивибратор, содержащий магнитопровод с двумя основными обмотками, двумя обмотками обратной связи, выходной обмоткой, два транзистора, эмиттеры которых подключены к общей илгае, один из транзисторов соединен с концом одной основной обмотки, коллектор другого транзистора - с началом второй основной обмотки, конец которой соединен с началом первой основной обмотки и с щиной источника питания, а база указанных транзисторов через последовательно соединею1ые обмотку обратной связи и конденсатор соединены с общей

ш}шой. Мультивибратор имеет дополниельную обмотку, начало которой соединезно с началом второй основкой обмотки, а конец - с концом первой основной обмотки 2.

. Однако этот мультивибратор не может преобразовывать малые напряженкя источншсов с большим внутренним сопротивлением, что ограниоюает его npifrменение.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей.

Для достижения указанной цели в мультивибратор, содержащий два транзистора,эмиттеры которых объединены, а коллекторы, подключены к концам первый и второй последовательно соединенных обмоток импульсного трансформатора, средняя точка которыхподключена к полюсу источника питания, третью обмотку, втслюченную между коллекторами транзисторов, первую и вторую обмотки связи, подключенные одним кондом к базам транзисторов , а другим к первым обкладкам первого и второго конденсаторов, введен эмиттерный повторитель на транзисторе, причем коллектор транзистора эмиттерногчз повторителя подключен к эмиттерам транзисторов, эмиттер - к вторым обкладкам конденсаторов, а база - к входу мультививратора..

На чертеже приведена принципиальная схема мультивибратора. Магнитно. тразисторный мультивибратор содержит сердечник 1 магнитопровода с основными обмотками 2 и 3, обмотками 4 и 5 обратной связи, дополнительной обмоткой 6 и выходной обмоткой 7, транзистору.8 - 10, источник 11 питания, конденсаторы 12 и 13, резистор 14, усилитель . 15. Одна шина источника 11 питания через обмотки 2 и 3 соединена с коллекторами транзисторов 8 и 9. Начало обмотки 3 и конец обмотки 2 соединены через обмотку 6. Базы транзисторов 8 и 9 через обмотки 4 и 5 и конденсаторы 12 и 13 соединены с эмиттером; транзистора 1О и через резистор 14 с второй шиной источника питания. Коллектор транзистора 10 одновременно подключен к эмиттерам транзисторов 8 и 9. База транзистора соединена с входом операционного усилителя и его nepBbflvi входом. Второй вход операционного усилителя соединен с истошшком измеряемого напряжения.

Мультивибратор работает следующим образом.

В начальный момент времени, При включении источника 11 его напряжение приложено к обмотке 3, и поток в сердечнике 1 начинает расти до MaKciiMyMa ЭДС , индукт5фуемые в обмотках 4 и 5,

имеют такую полярность, что обеспечивают от7фытое состояш1е транзистора 8, Если отсутствует обмотка 6, то при достижении максимума в сердечшгке 1

магнитного потока ЭДС обратной связи уменьшается до нуля и оба транзистора 8 и 9 првдут в одинаковое состояние, а поток уменьшается до катсого-то определенного состояния. При этом изменяется полярность ЗДС, индицируемой в обмотках 4 и 5 обратной связи, и транзистор 8 закрывается, а 9 открывается; напряжение источника 11 прикладывается к обмотт е 3 и далее процесс опрокидывания повторяется. При введении в схему устройства б обмотки. , оказывается возможным обеспечить использование энергии в период коммутации. Например, .при срабатывании транзистора 9 за счет энергии коммутации образуется поток Ф , действующий согласно с основным потоком Ф. При срабатывании транзистора 9, действующий магнитный поихэк будет Ф , но направление потока Ф. также изменится. В такой схеме мультивибратора постоянное напряжение источника 11 преобразовывается в переменное, частота которого завис1гг от велзиины этого напряжения. Источ 1ик 11 должен быть достаточно мощным,, иметь малое внутреннее сопротивление, достаточно большое по величине напряжение более.3-4 В. Часто необходимо преобразовывать небольшие по ватичзше наПрЯже}ШЯ от ВЫСОКООМНЫХ ИСТХЭЧНИКОВ,

например, при работе с ионизационными кшх ерами, фотоэлектрическими преобразователями и т.п. Для этих целей источник 11 устанавливается на посто5шную величину, а напряжение высокоомных источников подается на базу транзистора 10. Транзистор 10 является переменным резисторюм. С помощью транзистора 10 в мультивибратор вводится небольшая по величине обратная связь, которая осуществляет одновретленно с сильной положительной обратной связью, задаваемой обмотками 4 и 5 и конденсаторами 12 и 13. Переменный резистор 14 является частью эмиттерной нагрузки транзисторов 8 и 9. Изменяя величину резистора 14 удается плавно варьировать в широких пределах частотой мультивибратора. Наличие обратной

уменьшает вщшше изменения окружающей температуры и других дестабилизирующих факторов на параметры мультивибратора. Транзистор 10 управляется от операционного усилителя, включенного в режиме повторителя, что позволяет улучшить линейность преобразования. В принципе применение операционного усилителя необязательное, а входное напряжение может подаваться прямо на базу транзистора 1О. Применение полевых транзисторов позволяет получить входное сопротивления порядка 10 -lO см, т.е. такой мультивибратор практически не потребляет ток по входной цепи.

Изобретение позволяет преобразовать малые напряжения датчиков, с большим внутренним сопротивлением в частотный сигнал и передавать его без искажений на большие расстояния.. Это особенно важно при построении автоматизированных систем управления производством бумаги. Предлагаемый мультивибратор может применятся в различных датчиках физико-химических параметров бумаги, например в радиоизотопных толщиномерах бумаги, фотоэлекттрических влагомерах бумаги измерителях гладкости бумаги и т.д.

Формула изобретения

Мультивибратор, содержащий два транзистора, эмиттеры которых объединены, а коллекторы подключены к концам первой и второй последовательно соед1шенных обмоток импуль сного транс форматора, средняя точка которых подключена к полюсу источника питания, третью обмотку, включенную между

коллекторами транзисторов, первую и вторую обмотки связи, подключенные одним концом к базам тра11зисторов , а другим - к первым обкладкам первого и второго конденсаторов, о т л и чающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введен эмиттерный повторитель на транзисторе, причем коллектор транзистора эмиттерного повторителя подключен к эмиттерам транзисторов, эмиттер - к вторым обкладкам

конденсаторов, а база - к входу мультивибратора.

Источники инфррмаш и,

принятые во внимание при экспертизе

1.Резенблат М. А. Магнитные автоматики и вычислительной техншо, Наука 1966, с. 66О.

2,Авторское свидетельство СССР по заявке №2513328/18-21,

л. Н 03 К 3/28, 1.08.77 (прототип).

Т г т р .Ф

w..A..AУ :.11Г