Ждущий мультивибратор Советский патент 1980 года по МПК H03K3/284 

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к импульсной технике. Мультивибратор может быть использован для формирования биполярных импульсов заданной длитель ности, для временной задержки импульсов и в устройствах расширения нмпульсов. Известны ждуише мультивибраторы, выполненные на операционных усилителях, в которых положительная обратная связь осуществляется путем подачи импульса с выхода усилителя через времязадающую дифференцирующую RSцепочку на неинвертирующий вход усилителя Недостатком указанных мультивибраторов является отсутствие стробирования. Известен ждущий мультивибратор, содержащий операционный усилитель, выход которого через зремязадающие конденсатор и резистор соеди1 ен с общей ишной источника питания, а инвертирующий вход через дифференадрующую цеггочку соединен с источником входного сигна ла 2. Такой мультивибратор имеет недостаточные стабилыюсгь длительносги генерируемых импул сов и надежиос1ъ. Целью изобретения является повыщение стабильности длительности генерируемых импульсов и надежности му.11ьтивибратора. Для достижения указанной цели в ждущий мультивибратор, содержащий операционный усилитель, выход которого через времязадающий конденсатор и резистор соединен с общей ншной источника питания, а инвертирующий вход через дифференцирующую цепочку соединен с источником входного сигнала, введен ко денсатор, включенный между неинвертирующим входом операционного усилителя и конденсатором и резистором времязадающей цепи. На фиг. 1 представлена принципиальная схема мультивибратора; на фиг. 2 приведены эпюры нахфяжений, поясняющие принцип его ра-, боты. Мультивибратор, содержит интегральный операционньш уситштель 1, времязадающую RC-цепочку, состоящую из конденсатора 2 и резистора 3, дополнительный конденсатор 4, дифференцирующую цепочку, состоящую из резистора 5 и конденсатора 6.

образом.

В исходном состоянии операщюнный усилитель 1 находится в отрицательно насыщенном состоянии, так как благодаря наличию конденсатора 4 происходит изменение баланса входных токов усилителя 1, т.е. отсутствие входного тока покоя на неинвертирующем входе приводит к увеличению входного тока на инвертирующем входе усилителя. В результате нарушения симметричности работы дифференциального входного каскада опера1щонного усилителя по инвертирующему входу образуется внутреннее положительное опорное напряжение а, равное аЕ (а коэффициент, меньщий 1). Операционный усилитель переходит в отрицательно насыщенное состояние, а напряжение Ь на его выходе становится отрицательной полярности. Это состояние усилителя I является устойчивым.

С приходом запускающего импульса U отрицательной полярности с амплитудой, превышдющей напряжение а, равное аЕ, усилитель 1 переходит скачком в другое насыщенное состояние, а напряжение b на его выходе становится положительной полярности. Это состояние усилителя является неустойчивым. Перепад напряжения с выхода усилителя 1 поступает на времязадающую RC-цепочку и начинается процесс перезаряда конденсатора 2. Весь перепад напряжения с конденсатора 2 поступает через дополнительный конденсатор 4 на неинвертирующий вход усилителя 1.

В начальный момент положительная амплитуда перепада напряжения на неинвертирующем входе значительно превышает внутреннее положительное опорное наггряжеиие а ни ийвертирующем входе. Усилитель 1 находится в пoлoжиteльнo насыщенном состоянии, а напряжение С на выходе усилителя имеет положительную полярность. По мере перезарйда конденсатора; 2 амплитуда положительного напрягжейия на неинвертирующем входе усилителя уменьщается, в конце перезаряда становится равным напряжению а(аЕ). В этот момент усилитель 1 скачком переходит в отрицательно насыщенное состояни и начинается процесс восстановления его исходного устойчивого состояния.

длительность генерируемых импульсов

RsCjIog a

i:

г RjCjIog,

Е -i RjCjIog

где RsC - резистор и конденсатор времязадающёй RC-цепочки; Е, Е - номиналы источников питания; а - положительное число, меньшее 1.

Как видно из уравнения, при равенстве величин Е и Е второе слагаемое может быть неучтено, поскольку оно при этом теряет физический смысл. Длительность г Генерируемых импульсов зависит только от элементов RS и Cj времязадающей RC-цепочки. Следовательно, при равенстве номиналов источников питания Е и Е стабильность длительности т генерируемых импульсов зависит только от стабильности элементов времязадающей RC-цепочки.

Для получения на выходе импульсов отрицательной полярности достаточно включить конденсатор 4 между инвертирующим входом и резистором 5 и запускать мультивибратор импульсами положительной полярности.

Формула изобретения

Ждущий мультивибратор, содержащий операционный усилитель, выход которого через времязадаютцие конденсатор и резистор соединен с общей щиной источника питания,, а инвертирующий вход через дифференцирующую цепочку соединен с источником входного сигнала, о тлйчаюшийся тем, что, с. целью повышения стабильности длительности генерируемых импульсов и надежности мультивибратора, в него введен конденсатор, включенный между неинвертирующим входом операционного усилителя и конденсаторо Г и резистором времязадающей цепи.

Источники информации, принятые во внимание при э кспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 358768, кл. Н 03 К 3/284, 1973.

. 2. Clauton G. В. Multivibrators free-run- . ning, monostable and bistable circuit, Wirelessworld, London, 1973, vol. 79, Г 1451 (прототип) .

-If-CZD

т

5х:

(iS)(

d

а

i- USblK

Л/д