Ждущий мультивибратор Советский патент 1981 года по МПК H03K3/284 

(54) ЖДУЩИЙ МУЛЬТИВИБРАТОР

Изобретение относится к импульсной технике.

Известны ждущие мультивибраторы, содержащие элементы И-НЕ, причем вход устройства соединен с п ервым входом первого элемента И-НЕ, диод -и конденсатор 1. Время задержки в указа.нных мультивибраторах доведено до значений меньших 20 сек за счет знач«тельН01ГО сужения верхней границы минимальных задержек и значительного усложнения устройства.

Известны также ждущие мультивибраторы на трех лопических элементах, конденсаторе и диоде 2.

Цель изобретения - расщирение динамического диапазона.

Для этого в ждущий мультивибратор, содержащий три логических элемента, выход первого из которых соединен с входом третьего и первым входом второго логического элемента, выход которого соединен с первым входом первого- логического элемента, конденсатор, диод, введены резистор и транзистор, эмиттер которого соединен с вторым входом второго логического элемента, .коллектор - с общей шииой. Последняя через параллельно соединенные резистор и конденсатор соединена с базой транзистора, жоторая через диод соединена с выходом третьего логического элемента.

На чертел е представлена схема устройства.

Мультивибратор содержит логические элементы 1-3, диод 4, конденсатор 5, резистор 6 и транзистор 7.

Рассмотрим работу устройства, в котором отсутствует транзистор 7, а обкладка

конденсатора 5 соединена с вторым входом логического элемента 2. В исходном состоянии на входе устройства - состояние «1, на выходе элемента И-НЕ 1 состояние «lO. Поэтому на выходе логического

3 (инвертора) -состояние «1, и конденсатор 5 через диод 4 заряжен до состояния «1, которое является состоянием второго входа элемента И-НЕ 2, на выходе которого (на выходе устройства)

устанавливается состояние «1. Как только «а входе устройства появляется запускающий перепад (п.ри этом длительность запускающего имнульса может быть больще или меньще имлульса, сформированного мультивибратором), т. е. переход из состояния «1 в «О, на выходе элемента И-НЕ 1 устанавливается состояние «1. На втором входе элемента И-(НЕ 2 также состояние «1, т. е. заряжен конденсатор 5,

поэтому на выходе устройства происходит

переход аз состояния «1 в состояние «О. Так как на выходе элемента 3 устанавливается состояние «О, то диод 4 закрывается, а конденсатор 5 начинает разряжаться на резистор 6. Как только напряжение на конденсаторе 5 уменьшится до значения. логачеокого нуля, сработает элемент И- НЕ 2, и на его выходе (на выходе устройства) установится состояние «1.

Таким образом, длительность сфор.миpOiBaHHoro ИМпульса определяется временем разряда конденсатора 5-на резистор 6 из состояния «1 до состояния «О. Минимально .возможная длительность сформированного устройством нмлульса практически равна сумме двух фронтов включения и выключения, а максимальная зависит от постоянной времени RC-цепи, причем С может иметь сколь угодно большую величину, .например, 100 10 мкф, а время выдержки составляет несколько часов. При этом полностью исключена возможностьпрожога элементов - разряд происходит на резистор , а зарядный ток опраничег выходными каскадами элемента 3, которые практически долускают короткое замыкание выхода.

Рассуждения, приведенные выше, действительны для случая, когда в качестве элементов И-iHE используются МОПСтруктуры.

(При реализации устройства на элементах ТТЛ-логики устройство работает аналогично до. момента, когда напряжение На конденсаторе 5 начинает приближаться к уровню лоличеокого нуля. При этом на выходе устройства удерживается состояние «О, так как на втором входе элемента 2 еще состояние «1, которое должно за счет разряда ко-нденсатора 5 на резистор 6 перейти в состояние «О. Однако этот переход замедляется за счет появления в этот момент входного тока элемента И-НЕ 2, который подзаряжает конденсатор 5. Таким образом, происходит одновременно процесс заряда конденсатора 5 входным током элемента 2 и разряд его через резистор 6. Это -приводят к увеличению .времени задержки до значений больших, чем постоянная цепи НС-.конденсатор 5 и резистор 6. Для но.рмальной работы, однако, необходимо 1выпол.нить следующее условие: ток разряда должен быть больше тока заряда. Это условие накладывает ограничение на .верхнюю границу величи.иы резистора 6 (несколько ком), а последнее уменьшает реальную достоянную времени RC-цепи, что невыгодно.

Поэтому точка соединения диода 4, резистсра 6 и конденсатора 5 к второму .входу элемента И-iHE 2 подключе.на через транзистор 7 (лучше всего через составной) типа р-п-р(п-р-п) для ТТЛ-логики типа п-р-р(р-л-р). Входной так элемента И-НЕ 2 по второму входу проходит теперь по эмиттерно-.коллектор.ной цепи введенного транзистора, и лишь незначительная часть его ответвляется в цепь заряда конденсатора 5. Это позволяет, во-пе.рвых,

уменьшить ВО столько же раз разрядный ток, т. е. увеличить сопроти вление резистора 6 до значений сотен КОМ, а во-вторых, замедлить процесс разряда конденсатора 5. Таким образом, реальная длительность

импульса |Может быть увеличена по сравнению с достоянной RC-цепи в 8-10 раз. Практически это увеличение может регулироваться изменением величины сопротнЕления резистора 6, т. е. соотношением

заряд.но.го и разрядного тока на конденсаторе 5.

Формула изобретения

Ждущий мультивибратор, содержащий три логических элемента, выход первого .из которых соединен с входом третьего и первым входом второго логического элемента, выход которого соединен с лервым

входом первого логического элемента, конденсатор, диод, отличающийся тем, что, с целью расширения динамического диапазона, в «его введены резистор и транзистор, эмиттер которого соединен с

вторым -входом второго логического элемента, коллектор - с общей шйной, которая через параллельно соединенные резистор и конденсатор соединена с базой транзистора, 1которая через диод соединена,

с выходом третьего логического элемента.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

(П|ротот1ип).

вб/Koff