Ждущий мультивибратор Советский патент 1982 года по МПК H03K3/28 

I

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для формирования импульсов из электрических сигналов различной формы.

Известен одновибратор, содержащий операционный усилитель , инверти рующий вход которого через первый резистор подключен к общей шине, неинвертирующий вход через йторой резистор соединен с первым входом устройства, а через третий резистор и последовательно с ним включенный конденсатор - с выходом устройства, при этом второй вход устройства через второй конденсатор связан с инвертирующим входом операционного усилителя и первым резистором 11 .

Однако это устройство имеет ограниченные функциональные возможности, в частности не позволяет получать последовательности импульсов , сравнивать сигналы по амплитуде.

Известно устройство, содержащее операционный усилитель, инвертирукиций вход которого через первьй резистор соединен с общей гаиной и через последовательно соединенные второй резистор и диод - с выходом операционного усилителя, неинвертирующий вход через третий резистор соединен со входом устройства и через последовательно соединенные четвер10тый резистор и конденсатор с выходом операционного усилителя 2.

Однако это устройство не может работать в режиме генерации отдельных импульсов, т.е. также имеISет ограниченные функциональные возможности.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей.

Поставленная цель достигается

20 тем, что в ждущий мультивибратор, содержащий операционный усилитель, инвертирующий вход которого через первый резистор соединен с общей гаиНОИ, неинвертирующии вход через резистор с клеммой первого входа и червгз последовательно соединенные четвертый резистор и конденсатор - с его выходом, и второй резистор, первый вывод которого соединен с клеммой второго входа, введен ВДП транзистор, исток которого соединен с инвертирующим входом операционного усилителя, затвор - с его вь ходом, а сток - со вторым выводом второго резистора.

На чертеже представлена схема устройства.

Мультивибратор содержит операционный усилитель i, инвертирующий вхо которого подключен к общей 01ине через первый резистор 2, неинвертиру- ющий вход соединен через третий резистор 3 с первым входом устройствад а через последовательно включенные четвертый резистор 4 и ,конденсатрр 5 - с выходом устройства, выходом операционного усилителя и затвором полевого МДП транзистора 6, связанного по истоку с инвертирующим входо операционного усилителя 1 и резистором 2, а по стоку через второй резистор 7 - со вторым входом устройства.

Принцип работы устройства заключается в следующем.

В исходном состоянии на первый вход устройства подается опорное напряжение отрнцательной полярности, поступающее через резистор 3 на неинвертирующии вход операционного усилителя 1 . Присутств /ющее на его выходе напряжение отрица- . тельной полярности поступает на выход мультивибратора и на затвор полевого транзистора 6, Последний находится в открытом состоянии,сопротивление его канала много меньше, сопротивления резисторов 2 и 7 и не влияет на работу схемьи Конденсатор 5 разряжен до напряжения , равного разности выходного и опорного напряжения,

Рассмотрим работу мультивибратора при поступлении на второй вход электрических сигналов различной формы и длительности.

На второй вход устроиттва подается сигнал в виде короткого импульса отрицательной полярности. Этот импульс через резистор 7 и открытый транзистор 6 поступает на инвертирующ те ВХОД усилителя 1. При превышении амплитуды входного сигнала уровня опорногонапряжения выходное капряжение усилителя 1 скачком изменяет полярность и на выходе устройства устанавливается напряжение положительной полярности. Схема переходи во второе квазиустойчивое состояние. Транзистор 6 запирается, и начинается заряд конденсатора 5, что приводит к возникновению положительной обратной связи, которая удерживает усилитель 1 в квазиустойчивом состоянии. При этом инвертирующий вход усилителя оказывается заземленным через резистор 2.

В момент времени, когда напряжение положительной обратной связи, обусловленное зарядом конденсатора

5, станет меньше опорного напряжения, по1енциал неинвертирующего входа становится отрицательным и на выходе усилите.:,- 1 устанавливается напряжение отрицательной полярнисти. После заряда конденсатора 5 схема возвращается в исходное состояние. В результате на выходе мультивибрагтора формируется двуполярный импульс длительность которого определяется величиной опорного напряжения и параметрами элементов цепи положительной обратной связи.

Если на второй вход устройства подается импульс длительности, превышающей длительность выходного импульса мультивибратора , то процесс разряда конденсатора происходит до момента, когда напряжения на неинвертирующем входе усилителя 1 не уменьпштся до величинь, меньшей напряжения на инвертирующем входе. В этот момент происходит изменение полярности выходного напряжения усилителя ) и начинается формирование следующего выходного импульса. Формирование выходшчх импульсов продолжае1ся до тех пор, пока на втором входе устройства действует входной сигнал.

Если на второй вход мультивибратора поступает мe l teннo изменяющееся напряжение, то при превышении уроня входного сигнала, величины опорного напряжения мультивибратор начинает вырабатывать последовательность импульсов, при этом по epe увеличения уровня входного напряжения изменяется частота и длительность выходных импульсов Это изменение временных параметров выходного сигнала 59 обусловлено тем, что потенциал «еинвертирующего входа усилителя сравнивается с изменяющимся по закону изменения входного сигнала потенциалом инвертирующего входа. Таким образом, предлагаемый мультивибратор позволяет получать не тол ко одиночные импульсы, но и последовательность импульсов, частота и дли тельность которых зависит от уровня входного сигнала и от уровня опорног напряжения. Таким образом, предлагаемое устройство позволяет заменить собой не сколько различных устройств,а именно: ждущий и автоколебательный мультивибраторы, пороговое устройство, функциональный преобразователь нап-ряжение - частота. Формула изобретения Ждущий мультивибратор, содержапцш операционный усилитель, инвертирующий вход которого через первый резистор соединен с общей ши86ной, неинвертирующий вход через третий резистор - с клеммой первого входа и через последовательно соединенные четвертьш резистор и конденсатор - с его выходом, и второй резистор, первый вывод которого соединен с клеммой второго входа, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введен МДПтранзистор, исток которого соединен с инвертирующим входом операцион ;- ного усилителя, затвор - с выходом операционного усилителя, а сток со вторым выводом второго резистора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Шило В. А. Линейные интегральные схемы в радиоэлектронной аппаратуре. Советское радио, 1979, с. -229, рис. 58а. 2.Гутников В. С. Интегральная электроника в измерительных устройствах. Энергия, 1980, с. 173, рис. 8.5а.

;

66fX

-0

вх.Г

CZh