Ждущий мультивибратор Советский патент 1981 года по МПК H03K3/281 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в ; формирователе прямоугольных импульсов регулируемых по длительности в широком временном аиапазоне. Иавестны ждущие мультивибраторы, выполненные на транзисторах с коллекто но- азовыми связями Y. Недостатком мультивибраторов являет ся относительно большое время восстановления и наличие пополнительного источника смещения. Кроме того, у них стабильность длительности импульсов aaBticRT от обратного тока коллектора kbo ростом температуры TOKlygQ растет, что приводит к уменьшению олительности выходного импульса). Известны ждущие мультивибраторы, содержащие погевые транзисторы. Однако устройства не обладают доста точной надежностью, так как полезные транзисторы подвержены повышенному влиянию Еотектромагнитных полей и токов утечки, а также имеют меньшее время гарантийной наработки, например, по сравнению с основными типами биполярных транзисторов и тринисторов С ЗИзвестен мультивибратор, содержащий запускающий транзистор, включенный по схеме с общей базой, аналога однопереходного транзистора, состоящий из двух транзисторов противрположного типа проводимости, времязадающую Ц С -цепь, два резистивных делителя и цепь гермо- стабилизации |j3. Недостатками этого мультивибратора является повышенное потребление энергии в ждущем режиме и нестабильность порога срабатывания аналога однопереход- ного транзистора при изменении температуры окружающей среды. Первый недостаток обусловлен тем, что транзисторы ана- лога однопереходного транзистора в ждущем режиме находятся в насыщенном состоянии. Кроме того, при большом значении сопротивления времязадающего резис тора для обеспечения насыщенного состоя- ния транзисторов необходим дополнитель- ный сравнительно низкоомный резистивный аелитель, что также увеличивает, потребле ние энергии. При максимальной рабочей температуре устранение влияния начального неуправляемого тока I о, на пороговое напряжения открывания достигается выбором величины резистора R коллекторной нагрузки второго транзистора по формуле.. Е(/1-г) . мо.кс 2 12 э- 1кбОмакс Для транзистора KT20irh2,g о, , 400 при максимальной рабочей температуре сопротивление резистора Кддаис должно быть равно 4ОО Ом. Такое сопротивление резистора R является малым что обуславливает повышенное потребление энергии. Второй недостаток ждущего мультивибратора заключается в том, что при максимальной рабочей температуре г возрастают токи утечки через конденсатор С 00. Это приводит к изменению напряжения открывания аналога оцноперекод ного транзистора и, следовательно, к нестабильности длительности выкодных импульсов. Целью изобретения является уменьшение потребляемой мощности и повышение стабильности выходных параметров. Для достижения указанной цели в ждущий мультивибратор, содержащий три тран зистора разного типа проводимости, и резисторный делитель напряжения, коллектор первого транзистора типа n-p-tt соединен с шиной питания, коллекто второго транзистора типа а-р-п соединен через резистор с шиной питания, а через диод - с базой транзистора типа р-ц-р, коллектор которого соединен с базой второго транзистора типа п-р-п, введены тиристор, дополнительный анод и дополнительный резистор, анод тиристора подклю чен к эмиттеру первого транзистора типа п-р-а и входу резнст.орного делителя напряжения, катод тиристора соединен через дополнительный резистор с общей шиной и подключен к резистору {RC-цепи и выходу устройства, эмиттер транзистора типа Р-ПР-Р соединен через резистор с средней точкой , база соединена с выходом резисторного делителя напряжения, а коллектор соединен с базой второго транзистора типа п-р-а через резистор с общей шиной, дополнительный диод включен последовательно с резисторным делителем напряжения, причем его катод подключен к общей шине, а его анод соединен с эмиттером второго транзисто ра типй пчр-п. На чертеже представлена принципиальная электрическая схема ждущего мультивибратора. Ждуасий мультивибратор содержит включенный по схеме с общим коллектором зарядный транзистор 1, эмиттер которого соединен с анодом тринистора 2 и цеителем на резисторах 3,4, хронирующие резистор 5 и конденсатор 6 аналогом одноперекодного транзистора, состоящий из включенного по схеме с общей базой транзистора 7 и включенного по схеме с общим эмиттером транзистора 8, эмиттер которого подсоединен к отрицательному полюсу источника питания через диод 9, анод которого, кроме того, подсоединен к резистору 4; коллектор транзистора В соединен с базой зарядного транзистора и через резистор 1О под- ключен к положительному полюсу источника питания, и кроме того, через диод 11 - к средней точке делителя на резисторах 3, 4. Мультивибратор работает следующим образом. В ждущем режиме транзистор 1 насыщен, поэтому на резистивном делителе падают почти все напряжения источника питания. Транзистор 7 заперт обратным напряжением резистивного делителя транзистора 8 и закрыт падением напряжения на диоде 9. Диод 11 смещен в обратном направлении, тринистор 2 закрыт. При подаче запускающего импульса тринисгор 2 открывается, хронирующий конденсатор б заряжается до порога срабатывания аналога однопереходного транзистора, задаваемого делителем на резисторах 3, 4. Далее транзисторы 7 и В открываются, а транзистор 1 закрывается, разрывая цепь питания тринистора 2. Последний выключается, обеспечивая разряд конденсатора 6 через насыщенные транзисторы 7 и 8. Длительность генерируемого импульса определяется постоянной времени хронирующей RC-цепи (резистор 5, конденсатор 6) и может регулироваться в широком временном диапазоне. По истечении времени разряда конденсатора 6 транзисторы 7 и 8 лавинообразно закрываются вследствие уменьшения их базовых ГОКОВ. Транзистор 1 открьюается и мультивибратор возвращается в ждущий режим. Время разряда конденсатора 6, т. а. время восстановления определяется временем выключения тринистора и составляет 10-70 мкс. Применение тринистора позволяет иметь в ждущем

режиме транзисторы аналога однопереходного транзистора в режиме отсечки. Вследствие этого потребление энергии сведено до минимума и определяется током через высокоомный целитель на резисторах 3, 4 и обратным током коллектора транзистора 8, который во много раз меньше, чем в известном устройстве. Поэтому величина сопротивления резистора 10 может быть по меньшей мере на порядок больше, чем величина сопротивления резистора R в известном устройстве, что обеспечивает на порядок меньше потребление энергии в ждущем режиме. - Использование в ждущем мультивиб- раторе зарядного транзистора 1 включенного по схеме с общим коллектором, позволяет исключить по сравнению с известным устройством конденсатор связи из коллекторно- азовой цепи аналога однопереходного транзистора, что существенно повышает стабильность порога срабатывания последнего при изменении температуры окружающей срецы.

В предлагаемом мультивибраторе на

процесс заряда хронирующего конденсатора влияет не .обратный ток коллектора , а обратный ток эмиттера , который в несколько раз меньше I цспЭто также определяет повышенную стабиль ность выходных импульсов по длительности при изменении температуры.

Таким образом, предлагаемое техническое решение действительно уменьшает потребление энергии мультивибратором в ждущем режиме и повышает стабильность длительности выходных импульсов при изменении температуры среды.

Следует также отметить, что предла гаемый ждущий мультивибратор обладает большей по сравнению с известным устройством-прототипом нагрузочной способность за счет подключения нагрузки через тринистор. Формула изобретения

Ждущий мультивибратор, содержащий три транзистора разного типа проводимости R Сндепь и резисторный делитель напржения, коллектор первого транзистора типа п-р-а соединен с шиной питания, коллектор второго транзистора типа п-р-а соединен через резистор с шиной питания а через диод - с базой транзистора типа р-П-р, коллектор которого соединен с базой второго транзистора типа п-р-п, отличающийся тем, что, с целью уменьшения гэтреёляемой мощности и повышения стабильности выходных параметров, в устройство введены тиристор, дополнительный диод и дополнительный резистор, анод тиристора подключен к эмиттеру первого транзистора типа n-p-4t и входу резисторного делителя напряжения катод тиристора соединен через дополнительный резистор с общей шиной и подключен к резистору R и выходу устройства, эмиттер транзистора типа р-П-р соединен через резистор с средней точкой Я база соединена с выходом резисгорного делителя напряжения, а коллектор соединен с базой второготранзистора типа n-p-tl и через резистор с общей шиной, дополнительный диоа включен последовательно с резисторным делителем напряжения, причем его катод подключен к общей шине, а его анод соединен с эмиттером второго транзистора типа R-P-R.

Источники информации, принятые во внима-ние при экспертизе

1.Гольденберг Л. М. Теория и расчет импульсных устройств на полупроводниковых приборах. М., Связь, 1969,

с. 284.

2.Авторское свидетельство СССР M 531260, кл. Н 03 К 3/284.

3.3. П. ВаженИна и др. Транзисторные генераторы импульсов миллисекунд- ного ДЕвпазона.М., Советское радио, 1974, с. 99, рис. 3.5 (прототип). -f