Мультивибратор Советский патент 1980 года по МПК H03K3/281 

(54) МУЛЬТИВИБРАТОР Изобретение относится к устройствам .преобразования напряжения в частоту на основе .генераторов с перестраиваемой частотой, а именно к мультивибраторам, и может быть использовано в различных радиотехнических цепях. Известен мультивибратор с коллекторнобазовыми связями, содержащий два управляемых транзистора, переключающие транзисторы и ключ запуска 1. Ключ запуска обеспечивает запуск (возникновение генерации) управляемого мультивибратора, работающего при определенном значении управляющего напряжения в режиме жесткого самовозбуждения, путем перевода мультивибратора на определенное время в несимметричный режим работы, при котором возникает самовозбуждение генератора, а затем, после отключения ключа запуска, мультивибратор начинает работать в симметричном режиме преобразователя напряжение-частота. Недостатками известного мультивибратора являются значительная временная задержка в работе после подачи напряжения питания, а также необходимость использования устройства запуска мультивибратора, что приводит к усложнению схемы. Цель изобретения - сокращениевремени задержки включения мультивибратора после подачи напряжения питания. Для достижения указанной цели в мультивибратор, содержащий два управляемых транзистора, два конденсатора, введены два дифференциальных каскада и два диода, причем вход первого дифференциального каскада через первый конденсатор подключен к выходу второго дифференциального каскада, а вход второго дифференциального каскада через второй конденсатор подключен к выходу первого дифференциального каскада, а коллекторы транзисторов первого дифференциального каскада связаны с соответствующими коллекторами транзисторов второго дифференциального каскада через диоды. На чертеже представлена принципиальная электрическая схема мультивибратора. Управляемый напряжением мультивибратор содержит два дифференциальных каскада, работающих в ключевом режиме, первый - на транзисторах 1 и 2, второй - на транзисторах 3 и 4, эмиттерные повторители на транзисторах 5 и 6, подключенные к соответствующнм транзисторам дифференциальных каскадов, два управляющих транзистора 7, 8, эмиттеры которых через резисторы подключены к источнику управляющего напряжения UBX, диоды 9 и 10, включенные между коллекторами соответствующих транзисторов дифференциальных каскадов, два .источника тока на транзисторах II и 12, включенных между минусовой щиной источника пиания и эмиттерами соответствующих дифференциальных каскадов, времязадающие конденсаторы 13 и 14.

При .подключении источника питания один из ключевых транзисторов 1, 2, включенные по схеме дифференциального каскада например, транзистор 2, переходит во включенное состояние, в то время как транзис тор 1 отключается за счет постоянного тока эмиттера, обеспечиваемого источником тока на транзисторе П.

Таким же образом работает дифференциальный каскад на транзисторах 3 и 4; если транзистор 3 в зависимости от величину тока транзистора 7 включен, то транзистор 4 отключен за счет постоянного суммарного эмнттерного тока транзисторов 3 и 4, обеспечиваемого источником тока на транзнсt

торе 12.

Отсутствие самовозбуждения мультивибратора при подаче напряжения питания (жесткий режим самовозбуждения) происходит при определенных значениях 0,, обычно на краях диапазона перестройки частоты, при этом переключающие транзисторы 2 и 3, подключенные к времязадающим конденсаторам 14 и 13, находятся оба либо во включенном, либо в отключенном состоянии, и автоколебаний в мультивибраторе не проис ходит. Для вбзникновення автоколебаний необходимо перевести один из транзисторов, например транзистор 2, в открытое состояние в то время как другой транзистор 3 закрыт, либо открыть транзистор 3 при закрытом транзисторе 2. При этом начинается автоколебательный процесс симметричного мультивибратора, происходит заряд и разряд конденсаторов 13 и 14, причем эмиттерные повторители на траизисторах 5 и 6 за счет малого выходиого сопротивления обеспечивают быстрый разряд соответствующих конденсаторов 13 и 14.

Если в предлагаемом мультивибраторе оба транзистора 2 и 3 при включении питания находятся во включенном состоянии и их коллекторы имеют минусовый потенциал, то дифференциально включенные транзисторы 1 и 4 закрыты и напряжения на их коллекторах находятся под положительным пот-ёнциалом по отношению к напряжению питания. Положительный скачок напряжения от коллектора транзистора 1 через диод 9 поступает на коллектор транзистора 3. который переходит в закрытое состояние, и мультивибратор начинает работать в режиме автоколебаний.

Если при включении напряжения питания транзисторы 2 и 3 закрыты, то их коллекторы находятся под положительным потенциалом по отношению к минусовому напряжению питания. При этом отрицательный скачок напряжения открытого транзистора 4 через диод 10 поступает на коллектор транзистора 2, который при этом открывается, и в мультивибраторе также начинается автоколебательный процесс.

При работе в режиме автоколебаний катоды и аноды диодов 9 и 10 находятся под одинаковым потенциалом и фактически не оказывают влияния на работу мультивибратора.

Таким образом, независимо от значения входного управляющего напряжения Ujx (жесткого режима самовозбуждения) мультивибратор начинает сразу работать после подачи напряжения питания.

Отпадает необходимость в использовании дополнительных устройств запуска мультивибратора, что упрощает устройство и повышает надежность его работы, исключается временная задержка работы мультивибратора при подаче напрйжения питания, что позволяет без потерь получать информацию об изменениях напряження, преобразованного в частоту.

Кроме того, использование дифференциальных каскадов вместо одинарных переключающих транзисторов позволило значительно расширить зону самовозбуждения двухемкостного мультивибратора (генерация возникает даже если мультивибратор находится в режиме жесткого самовозбуж-. дения) и значительно повысить стабильность частоты генерации за счет постоянной величины напряжения включения и отключения переключающих транзисторов дифференциального каскада.

Формула изобретения

Мультивибратор, содержащий два управляемых транзистора, два конденсатора, отличающийся тем, что, с целью сокращения В ремени задержки включения мультивибратора после подачи напряжения питания, в него введены два дифференциальных каскада и два диода, причем вход первого дифференциального каскада через первый конденсатор подключен к выходу второго дифференциального каскада, а вход второго дифференциального каскада через второй конденсатор подключен к выходу первого дифференциального каскада, а коллекторы транзисторов первого дифференциального каскада связаны с соответствующими коллекторами транзисторов второго дифференциального каскада через диоды.

Источники информации, прииятыеч о внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 475724, кл. Н 03 К 3/281, 08.1 ().73 (прототип).

О п а,.п п

06

-О (Я

U и D Q-D