Многофазный мультивибратор Советский патент 1981 года по МПК H03K3/281 

(54) МНОГОФАЗНЫЙ МУЛЬТИВИБРАТОР

I

Мультивибратор относится к импульсной технике и может быть использован вч качестве рабпределигеля и генератора импульсов.

Известны многофазные мультивибраторы, содержащие транзистсзры с времязадающими цепочками, псроговое устройство, выполненное на туннельном диоде, транзисторе и ограничительных резисторах, причем коллектор одного из транзисторов подключен к выходу порсхговой схемы, входы которой соединены с коллекторами остальных транзисторов многофазного мультивнб-. ратора .

Недостатком указанного мультивибратора является то, что при действии помехи на один или более каскадов, воздикаю.щая волна ложного возбуждения проходит по схеме мультивибратора до порогового устройства, которое оставляет возбужденным jg только один каскад. При этом волна ложного возбуждения представляет собой по- . следовательность импульсов нормальной .амплитуды и длительности, что вызьюаег не

своевременное срабатывание управляемых мультивибратором импульсных устрсАств.

Известен многофазнь1Й мультивибратор, который содержит транзисторные ключи, соединенные в кольцо посредсггвом конденсаторов связи, псфоговый каскад на транзисторе с туннельным диодом на вхо де, сграничительные резисторы, дополнительный транзистор, времязадаюшую RCцепь, включенные с транзистором порого Boiro каскада ао,схеме однрвифагора, а разделительные диоды, при этом коллекторы всех транзисторных ключей соединены со выходом порогового каскада через ограничительные резисторы в с выходом порогового каскада через разделительнхЛе диоды 2.

Недостатком данного мультввибратсчэа является то, что помеха сначала вовнвка ет на одном из каскадов, после чего срчабатьюает гашения этой ; гпомехв, содержащая дополнительный 1ранзистор в транзистор порогового устройства, время- задающую ЕС-цепь, разделительные дводы

и ограничигельные резнсгоры. Указанная схема не дает вполне ложного возбуждения распространяться дальше. Однако уже возникновение помехи допускает возможность ложного срабатывания управляемых от мультивибратора импульсных устройств.

Цель изобретения - повьпиение помехоустойчивости.

Указанная цель достигается тем, что в известном многофазном мультивибраторе, содержащем транзисторные ключи соединенными последовательно с конденсаторами связи, разделительные диоды и ограничительные резисторы, в каждый транзнс- торный ключ введены стабилитрон, подключенный анодом к базе транзистора транзисторного ключа, а катодом - к конденсатору связи с предьщущим ключом, дополнительный транзистор с резистсром смещения, колле1 тор и эмиттер которого подключены к коллектору и эмиттеру транзистора транзисторного ключа, а база - через ограничительный резистор к катоду стаби- л итрона предыдущего транзисторного ключа, причем разделительные диоды подключены катодами к базам транзисторов тран зисторных ключей и базам дополнительных транзисторов двух рядом стоящих ячеек, а попарно соединенные аноды указанных диодов соответствующих ячеек соединены между собой через дифференцирующую цепочку. На чертеже представлена принципиальная схема многофазного мультивибратора.

Многофазный мультивибратор содержит ячейки (1-1) - (1-П) включающие всебя транзисторные ключи (2-1) - (2-П ) с транзисторами (3-1) - (3-1 ), соедввен- ные в кольцо посредством последовательно включенных конденсаторов (4-1) -(4-fj) связи и стабилитронов (5-1) - (5- ) Дополнительные транзисторы (6-1) - (6 -П ) с подключенными на базу резистсрами смещения (7-1) - (7 -л) и ограничительными резисторами (8-1) - (8-П ). В каждой ячейке (1-1) - (1-П ) коллекторы Дополнительных транзисторов (6-1) - (6-f|.) . подключены соответственно к коллекторам транзисторов (3-1) - (3 -п ) гранзисгорных ключей (2-1) - (2-п)г а эмиггерык эмиттерам указанных транзистор ов. Каждый ограничительный резистор 8-1 своем вторым концом подключен к точке соединения конденсатора 4-(i -2) связи, ,н стабилитрона 5-(f -2) ячейки 1-(1 -2). К базам транзисторов ячеек 1-1 и 1-2 подключены катоды разделительных диодов (9-1) - (9-4), а попарно соединенные

аноды указанных диодов соответствующих ячеек соединены между собой через дифференцирующую цепочку 10, подключенную одним концом к шине 11 запуска.

Многофазный мультивифатор работает следующим образом,

В исходном состоянии тоанзисторы (3-1) - (3-л ) и Дополнительные транзисторы (6-1) -(б-п ) всех ячеек 1-1 и 1-П открыты, к(жДенсаторы связи (4-1)(4-П ). разряжены, разделительные диодЬг (9-1) - (9-4) заперты-отрицательным потенциалом на шине 11 запуска.

С приходом положительного запускающего импульса, имеющего длительность, равную длительности выходных импульсов многофазного мультивибратора, открьюаются разделительные диоды (9-J.i - (9-4 закрываются транзистор 3-2 и дополнительный транзистор 6-2 ячейки 1-2, на выходе которой появляется выходной импульс

Одновременно положительный запускающий импульс через дифференцирующую цепь 1О, исключающую появление выходного свгна/j a на выходе ячейки 1-1 мультивибpaTqpa, кратковременно закрьшает транзистор 3-1 и .дополнительный транзистор 6-1 на время, достаточное для заряда конденсатора 4-1 связи ячейки 1-1 по цепи: шнна 11 запуска, разделительный днод 9-3, стабилитрон, включенный в прямом направлении, конденсатор 4-1 связи, резистор нагрузки транзисторного ключа 2-1, - Е. Положительный потенциал с правой обкпадкк конденсатора 4-1 связвпоступает через ограничительный резистор ,8-3 на базу дополнительного транзисгфа 6-3 ячейки 1-3 мультивибрат за, в результате чего он закрывается, подготавливая ячейку i-3 мультивибратора к формированюо выхоШснго импульса.

Фс мврование выходнсего импульса второй ячейки мультивибратора заканчивается с окончанием импульса запуска, при этом транзистсф 3-2 и.дополйительный транзис гор 6-2 отщ ьюаюгся и начинается перезаряд конденсатора 4-2 связи по цепи: +Е, допопнигельный транзистор 6-2, кшденсатор 4-2 связи, стабилитрон 5-2, резисгср смещения транзисгорного ключа. 2-3, -Е.На время перезаряда конденсатора 4-2 связи к базе транзистс а 3-3 гранзисторного ключа 2-3 приложено запиракяюе напряжение, определяемое разностью между напряжением на конденсаторе 4-2 и напряжением пробоя стабилитрона 6-2. 5$4 Поскольку оба транзистора ячейки 1-3 оказываются закрытыми, начвнаегсяфсрмирование выходного вмоульса этой ячей- .кс. Когда напряжение на ковдёнсаторе 4-2 связи ячейки 1-2 станет меньше напряжения пробоя стабилитрона 5-2, пооледвий закроется, а транзистор 3-3 ячейки 1-3 откроется TOKCHs4 через резистор смещения ключа 2-3. этом формированне вькоДного импульса третьей ячейки. прекращается. Одновремшно с перезар$шом конденса тора 4-2 связи происходит перезаряд конденсатора 4-1 связи ячейки 1-1 по цепи: +Е, транзистор 3-1, конденсатор 4-1 связи, ограничительный резнете 8-3 ячейки 1-3, резистор смещения 7-3 дополнительного транзястора 6-3, -Е. Поскольку в данной цепи разряида стабилитрон отсутствует, открьшание дополнительного транзистора 6-3 происходит позднее, чем транзистора 3-3. Таким офазом, длительность выходного импульса определяется временем перезаряда конденсатора 4-2 до напряжения, меньшего напряжения пробоя стабилитрона 5-2. работа Последующих ячеек мультивибратора происходит аналогично работе ячейки 1-3.. Каждая ячейка 1- 1 , включающая транзнст,ор,3-1 и допопнительнь1й транзистор 6- 1 по отношению к сигналам с ксжденсаторов связи 4-(l -1) и 4-(i -2) представляет собой двухвходовый элемент совпаденвя. В нерабочем состоянии оба транзистора i -А ячейки открыты током своих резисторов смещения, а на выходе ячейки 1-f имеется нулевой сигнал. При закрытии под действием помехи , транзистора 3-i на выходеячейки 1-1 остается нулевой сигнал, поскольку осталея открытым транзистор 6- f , т.е. не произсвило совпадения сигналов на входах схемы совпадения. Аналогично при закрытом транзисторе 6-f и открытом транзисторе 3-f ячейка также остается открытой, Возникновение ложного возбуждения ячейки 1-1 возможно лишь при одновременном закрытии под действием помехи как транзистора 3-1 , так и дополнительного транзистора 6- i . Таким образом, из четырех вйзмоз ных ситуаций лищь одна: одновременное закрытие под действием помехи как транзистора 3- t , так и дополнительного тран- 4 6 застора 6- i - 1фнвоавт к ложному воэбуждению ячейки 1-( . Поскольку давные события являются нвзависимыми, ложное возбуждение данной ячейки является событием менее вероятным, нежели лсякное возбуждение транзЬо- горного ключа известного мультивнбратора. Кроме того, если ложное возбуждение ячейки 1-f было неглубоким и кратковременным (транзисторы ячейки не входв-. лв в насышение), заряд конденсатора 4-4 связи будет недостаточным для пробоя стабилитрона 5--4 и подачи сигнала управления Ни базу транзистора 3-(i -i-l) йчейка 1 - (-i +1). Однако даже при полном заряде упомянутого конденсатора и пробое стабилн- г трона 5-(i +1) ячейки 1-( 4 -«-I) может возбуждаться лишь в том случае, если одновременно с ячейке 1-) возбуждалась ячейка -{- -1) и фоизошал заряд ее конденсатора 4-(( -1) связи, с которого пошел, запирающий сигнал на дополнительный тракзнстор 6-(f +1) ячейки -( +1). Таким образом, для возбуждения ячейки l-(i 1) и возникновення волны ложного возбуждения необходимо, одновременное возбуждение предшествующих ей ячеек 1-1 и l-(i -1), что представляет собс событие еще менее вероятное, нежели ложное возбуждение одной ячейки. Следует также отметить, что в первсжачальный мо: мент одновременного возбуждения ячеек 1-f и l-(i -1) по конденсатору связи 4-( -1) проходит ток заряда, препятствующий запяраншо транзвстфа 3-i ячейни .1-1 н, следовательно, ее возбужде- нвю. Такам образом, введение в мупьтивибратор допетшительных транзисторов (6-1)(6-п), стабилитронов {5-1J - (5-Л ) и использование конденсатсфов связи (4-1)(4-ft ) как для формирования выходаых имПульсов, так и в качестве элементов памяти о предыдущем состоянии многофазного мультивибратора позволяет повысить помехоустойчЕЕвость путем уменьшенйЕя воэможноств возникновения лсжного выходно о импудьса на выходе каждой нз ячеек (1-i )-(1-П ) ждущего мультивибратора. . Формула изобретения Многофазный мультивибратор, содержащий транзисторные ключи, соединенные по ледовательно с конденсатсрами связи, азделительные диоды и ограничительные , ю ш и и с я гем, резнсгоры, о т л и ч го, с целью повьпиения помехоусгой чивосги, в каждый гранзнсгорный ключ введены сгабилитрси, подключенный анодом к базе гранзнсгора гранзисгорного ключа, а катодом - к ксиденсагору связк с предыдущим ключом, дополнительный транзистор с резистором смешения, коллектор я эмиттер которого подключены к коллектору н эмиттеру тран;зистора транзисторного ключа, а база - через ограничительный резистор к катоду стабилитрона предыдущего транзисторного ключа, причем разделитель6494 ные диоды подключены катодами к базам транзисторов гранз1Гстврньк ключей и базам дополнительных транзисторов двух ря.дом стоящих ячеек, а попарно соединенные аноды указанных диодов соответствующих ячеек соединены между собой через диф |ерэнцирующую цепочку. 1сточннки информации, принятые во внимание при экспертизе 1,Авторское свидетельство СССР № 314290, кл/ Н ОЗ К 3/28, O4.08.7l. 2.Авторское свидетельство СССР № 569010, кл.Н 03 К 3/281,20.01.77.