Ждущий мультивибратор Советский патент 1982 года по МПК H03K3/284 

I

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в цифровой и аналоговой технике.

Известен ждущий мультивибратор на операционном усилителе с RC-uenbro lJ.

Недостаток такого мультивибратора - нестабильность времени вьщержки.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому мультивиб- . ратору является устройство, содержащее операционный усилитель, резистивный делитель напряжения, соединенный своими входами с землей и выходом операционного усилителя, а выходом - с неинвертирующим входом операционного усилителя, интегрирующую цепочку, емкость которой включена между землей и инвертирующим входом операционного усилителя , а вход- с выходом операционного усилителя, блокировочный пиод, включенный параллельно емкости интегрирующей цепочки, и цепь запуска, соединенну 0 с неинвертирующим входом операцнок него усилителя 2.

Недостатком известного устрой- ства является низкая стабильность времени выдержки.

Цель изобретения - повышение стабильности времени выдержки.

Для достижения указанной цели в ждущий мультивибратор , содержащий

10 операционный усилитель, резистивнъй делитегть напряжения, резистор обрафной связи, конденсатор, диод, резистивный делитель включен между выходом операционного усилителями

15 общей шиной, а его средняя точка подключена к неинвертирующему входу операцт-гонного усилителя, к выходу которого подключен резистор обратной связи, а между инвертирующим входом

20 операционного усилителя и общей шиной включен конденсатор, введены первый, второй и третий дополнительные резисторы, транзисторный инвертор и полевой транзистор, причем операционного усилителя через первый дополнительный резистор подключен к входу транзисторного инвертора, выход которого через второй дополнительный резистор подсоединен к затвору полевого тра зистора, включенного параллельно конденсатору, инвертирующий вход ч рез третий дополнительный резистор подЕслючен к резистору обратной свя и к, аноду, диода, катод которого под ключен к общей шине. На фиг о 1 изображена схема предл гаемого устройства; на фиг, 2 временные диаграммы работы устройства , Ждуагий мультивибратор содерлеит операционньй усилитель 1, резистивн де.цнтель напряжения на резисторах 2 и 3, резистор 4 обратной связи, коЕЕденсатор 5, транзисторный инвер тор 6 на транзисторе, полевой транзистор 7j диод 8, дополнительные резисторы 9, 10 и И, Устройство работает следующим об разом. Предположим, что в момент включ ния to на выходе операционного усилителя 1 напряжение меньше нуля. Тогда через резисторы 2 и 3 на нек вертирующий вход попадает отрицител ноа напряжение, что вызывает лавино образный вход операционного усилите ля в минус-насыщение. При этом на выходе операционного усилителя напряжение равно напряжению минус-насыщения - ,, Инвертор 6 при этом закрывается и на затвор полевого транзистора 7 с г каналом поступает положительное нап ряжение Uj, превыиающее -напряжение его отсечки. Сток нолевого транзистора 7 соединен с инвертнру оа ;). вхо дом операционного усилителя 1, а исток - с зеьшей. Таким образом, по л е Е о и транзистор 7 з а к р ы т „ 3 а к р Ь5 т также и диод 8 в делителе напряжения, поэтому ко}щенсатор 5 заряжается через резисторы 4 и 11, напряжением, равным . Этот заряд продолжается до тех пор, пока напряжение .1),5 на инфертирующем и напряжение Ug на .неиНБОртирующем выходах операционного усилителя не сравняется, т t, е« D I ..AL. Г Л1™--и- -1-е нас;г 4Й5 тогде через резисторы 2 и 3 операционный усилитель 1 лавинообразно входит в плюс-насьпцение и на его появляется напряжение. При этом открывается инвертор 6 и на затворе полевого транзистора 7 напряжение близко к нулю. Открывается и диод 8; поэтому на конденсаторе 5 будет напряжение, падающее на ото 1ДТК-Р крытом диоде 8 1ч Конденсатор 5 начинает перезаряжаться. Вначале на конденсаторе 5 трицательный заряд, так как он не может мгновенно перезарядиться, а значит исток полевого транзистора 7 по прежнему на зешш, а сток - на инвертирующем входе операционного усилителя 15 и полевой транзистор 7 открыт. Напряжение на конденсаторе 5 UQ, после перезаряда определяется напряжением на выходе делителя, образованного резистором 11 и сопротивлением канала открытого полевого - транзистора / Uj.- Uj, А так как U ;: 05 В и г;5д 100-200 Ом, а сопротивление резистора 11 I кОм, то величина остаточного напряжения на коьщенсаторе 5 О практически равна нескольким милливольтам. Заблокированный открытым нолевьш транзистором конденсатор 5 не может зарядиться до напряжения IJauR ; Де R-1 сопротивление резистора 2; Rj- сопротивление резистора 3, которое поступает на неинвертирующий вход операционного усилителя 1 . Г оэтому схема находится в устойчивом состояник плюс-насыщения 5 Если начальные условия таковь, что в момент включений на выххще операционного усилителя I имеется положительное напряжение, то схема входит в плюс-насьпг;ение без перезаряда емкости Если теперь цепь запуска на неинвертиругощий вход операционного усилителя подают отрицательный спусковой импульс с амплитудой .нас йТТЖ ° нообразео пеиеходит в сосюяние минус-насьпцения и по истечении впемени 61 оппеде/сяемого и спптношени г .,t .име w-t f: нас опстть пепехолит в состояние плмс сьппения. Рассмотрим вопрос о стйбильно ти времени вьщержки 41 -и;„,-(и:„, HOC RTTR - rtQu -Kac- tj9 ,ut W ) ut-RCUn Сразу же видно, что стабильнос u,t определяется двумя факторами; стабильностью элементов схемы . 3, 4, ftiRilC-iViVa -e- 2, 3, 4,,. и стабильностью величины -г4- , и J«ac т.е. отношения величины }шпряжения Uj. на открытом элементе , бл кирующем перезаряд, и величины н жения минус-насыщений операционного усилите-ля - UJl . Такие фак торы как чувствительность, скоро перехода схемы из плю-насьпцения минус-насьпцение и наоборот опред ляются только cвoйc вaми прийеня емых операционных усилителей. Sдля большинства операционных усил телей имеет порядок 10 B,R R, . .(1+X))C Нестабильность ut в основном опре ляется нестабильностью как в случае применения диода в чес1ве блокирующего элемента ,5 В -0,5 In -| 0, ut RC(0,336 + 0,05). Нестабильность Llc.0,5 В за сче изменения напряжения питания или температуры может иметь величину +0,1 В, что приводит к тому, что (0,336+0,05+0,01), а это приводит к нестабильности д1 порядка 3%. При применении предлагаемого устройства (i(,OQ5 В, что соответствует At RC(0,336+0,0005). При изменении напряжения питания происходит изменение BejTH4HHH . Изменение напряжения питания на +10% влечет нестабильность порялт,ка 1,5% в случае nptiMeHemiH диода в качестве блокирующего элемента. Поэтому применение предлагаемого устройства позволяет снизить нестабильность it в несколько десятков раз. Формула изобретеьшя Ждущий мультивибратор, содержащий операционный усилитель, резистивный делитель напряжения, резистор обратной связи, конденсатор, диод, резйстивный делитель включен между выходом операционного усилителя и общей шиной, а его средняя точка подключена к неинвертирующему входу операционного усилителя, к выходу которого подключен резистор обратной связи, а между инвертирующим входом операционного усилителя и общей шиной включен конденсатор, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности времени выдержки, в него введены первый, второй и третий дополнительные резисторы, транзисторный инвертор и полевой транзистор, причем выход операционного усилителя через первый дополнительный резистор подключен к входу транзисторного инвертора, выход которого через второй дополнительный резистор подсоединен к затвору полевого транзистора, включенного параллельно конденсатору, инвертирующий вход через третий дополнительный резистор подключен к резистору обратной связи и к аноду диода, катод которого подключен к общей шине Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР по заявке № 270А725/18-21, кл. Н 03 К 3/284, 30.12.78. 2,Шило В, Л, Линейные интегральные схемы. Советское радио ,1979, с.214.

1Д f

4