Ждущий мультивибратор Советский патент 1982 года по МПК H03K3/284 

(54) ЖДУЩИЙ МУЛЬТИВИБРАТОР

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в прецизионных измерительных преобразо- вателях частота-гток, частота-напряжение.

Известен ждущий мультивибратор с эмиттерной СВЯЗЬЮ; содержащий два транзистора, времязадающие конденсатор и резистор 1 .

Недостатками такого ждущего мультивибратора, ограничивающим область.его применения, являются весьма низкая старбильно ть длительности формируемого импульса и значительное время восстановления.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является ждущий несимметричный .мультивибратор, содержащий триггер на транзисторах разного типа проводимости, времязадающий конденсатор, источник тока, обеспечивающий практически постоянную крутизну изменения Напряжения на времязадающем конденсаторе, ср)авнвваю- щее устройство, задающее напряжение заряда времязадающего конденсатора, развязьюающйй диод в цепи разряда времязадающего конденсатора 2 .

Однако известный ждущий мультивибратор обладает рядом недостатков. Ста5 билитрон, задающий величину напряжения заряда времязадающегб конденсатора при достижении на конденсаторе заданного напряжения работает в режиме микротоков, (сарактеризующимся значительными шумами, jiecTa6HnbHOCTbTO напряжения пробйя, негарантированным температурнымкоэ(| фициентом напряжения и низкой крутизной изменения напряжения. Переход эмиттербаза одного из транзисторов триггера,

ts последовательно с которым включен стабилитрон, на начальном участке входной характеристики также чувствителен к изменению входного тока и окружающей тем2й пературы. Это приводит к значительной температурной нестабильности длительности формируемого импульса, величина которого трудно подается тфогнозу для введенная компенсирующих воздействий, и

требует проведения индивидуальных температурных испытаний каждого мультивибратора для температурных коррекций. Наличие диода в цепи разряда времязадающего конденсатора увеличивает время восстановления и также .приводит к не стабильности длительности формируемого импульса при изменении 01фужаюшей температуры, вследствие изменения остаточного напряжения на конденсаторе за счет ю изменения падения напряженигя на проводящем диоде, , Цель изобретения - повьппение стабиль ности длительности формируемого импульса и уменьшение времени восстановления. Поставленная цель дЬстигается тем, что в ждущем мультивибраторе, содержа- щем триггер на транзисторах; разного типа пJвoвoдим ости, времязадающий конденсатор, цепь заряца времязацагощего конден сатора, выполненную на транзисторе, стабилитроне и резрсторе, цепь разряда вре мязадающего. конденсатора и пороговый элемент, вход которого подключен к вре- мязадающему конденсатору, а выход - к первому входу триггера, второй вход кото рого подключен к входной шине, порого,вый элемент выполнен в виде переключа1теля тока на двух транзисторах и источника опорного напряжения, эмиттеры тран зистороБ переключателя тока через резис тор подключены к общей шине, база и коллектор первого транзистора соединены соответственно с входом к выходом порогового элемента, коллектор второго транзистора через резистор подключен к щине питания, а абаза подключена ijepev резистор к общей шине и коллектору транзигтора источника опорного напрял ения, эмиттер которого через резистор подключен к шине питания, а база подключена к стабилитрону и к базе транзистора ;.депи заряда времязадающего конденсатора, Поставленная цель дсгстиГается тем, что цепь разряда времязадаюшего конденсатора выполнена в виде транзистора, эмит тер которого подключен к общей щине, коллектор - к времязадающему конденсатору и входу порогового элемента, а база через резистор - к второму входу триггера. На чертеже приведена прин)вшиальная электрическая схема ждущего мультивибратора. Схема содержит триггер на транзисторах 1 и 2 разного типа проводимости, диод 3 на входе триггера, друг-ой вход подключен к входной шине, времязадаю ;11ШЙ конденсатор 4, депь разряда времязадающего конденсатора 4 на транзисторе 5 и резисторе 6, цепь заряда времяаадающего конденсаторза 4 на регулирующем транзисторе 7, резисторе 8, стабилитроие 9 и токоограничиваюшем резисторе 10, пороговый элемент, состоящий вз переключателя тока на транзисторах 11, 12 и резисторах 13, 14 и 15 опорного резистора 16 и источника опорного напряжения на регулирующем транзисторе 17, резисторе 18, стабилитроне 9 с тоо ограничивающим резистором 10. Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии транзисторы 1, 2 и 5 триггера цепи разряда времязадагощего „-конденсатора 4 находятся в состоянии насыщения, Времязадающий конденсатор 4, включенный -параллельно транзисторУ 5, разряжен и напряжение на его обкладках, разное напряжению насыщения транзистора 5, практически равно нулю, Ток цепи заряда времязадающего конденсатора 4 проходит через насыщенный транзистор 5, Ток заряда времязадающего конденсатора 4 и ток через транзистор 17 соответственно равны , .9- эб-Г7 3--R-;- где Ug - напряжение на стабилитроне 9; Ugr-,U г - напряжения на эмиттерных переходах транзисторов 7 и 17; сопротивления резисторов 8 , При идентичности характеристик; тран- аисторов 7 и 17 и равенстве сопротивлений резисторов 8 и 18 , . Транзистор 11 открыт, напряжение на его базе по отношению к общей щине питан;кя равно опорному Ug З. R Падение напряжения на эмиттерном резисторе 13 равно Uo -Ugg, . Транзистор 13 закрыт так как напряжение на аго базе по отношению к общей шине питания близко нулю. При подаче на вход устройства импульса транзистор 1 закрывается, вызывая запирание транзистора 2, в свою очередь . отсекающего через резистор б ток базы транзистора 5, переводя его в область отсечки, Времязадающий конденсатор 4 заряжается постоянным зарядным током Л 2, и напряжение на последнем возрастает линейно. При достижении на времязадающем конденсаторе 4 напряжения, равного опорному UQ (предполагается кдентичностт параметров транзисторов 11 и 12), трав- эистор 12 открывается и импульс тока, возникший в его коллекторной пепи, через диод 3 отпирает транзистор 2, открываю.щий транзистор 1, в свою очередь ускорякяций отпирание транзисторов 2 и 5. Времязадающий конденсатор 4 разряжаету ся через насыщенный транзистор 5. Ус1 ройство приходит в исходное состояние. Длительность импУльса, сформированного устройством, равна 1б94 - . , Отсюда следует, что длительность импуль са определяется параметрами пассивных iэлементов RC и может иметь высокую стабильность. Таким образом, использование переключателя тока с отедльным ис(Точником опорного напряжения, имеющим идентичные характеристики с цепью заряда времязадаюшего конденсатора за счет применения единого опорного элемента в последних, и вьтолнение блока разряда времязадающего конденсатора в виде тран зисторного ключа, напряжение насыщения которого практически не изменяется от воздействия температуры окружающей сре ды, обеспечивает высокую стабильность длительности формируемого импульса при изменениях напряжения питания, температуры окружающего воздуха и старении ком плектующих изделий. Формула изобретения 1. Ждущий мультивибратор, содержащий триггер на транзисторах разного типа проводимости, Времязадающий конденсатор, цепь заряда времязадающего конденсатора, выполненную на транзисторе, стабилитроне и резисторе, цепь разряда времязадающего конденсатора и пороговый элемент, вход которого подключен к времязадающему конденсатору, а выход - к первому входу триггера, второй вход которого подключен к входной шине, о т сличающийся тем, что, с целью .повыщения стабильности длительности и уменьшения времени восстановления, пороговый элемент выполнен в виде пере- ключа теля тока на двух транзисторах и источника опорного напряжения, эмиттеры транзисторов переключателя тока через резистор подключены к общей шине, база и коллектор первого транзистора соединены соответственно с входом и выходом порогового элемента, коллектор второго транзистора через -резистор подключен к щине питания, а база подключена через резистор к общей шине и к коллектору транзистора источника опорного напряже|ния, эмиттер которого через резистор подключен к шине питания, а база подключена к стабилитрону и к базе транзистора цепи заряда времязадающего конденсатора. 2. Мультивибратор по п. 1, отличающийся тем, что, цепь разряда времязадающего конденсатора выполнена в виде транзистора, эмиттер которого подключен к общей шине, коллектор к времязадающему конденсатору и входу порогового элемента, а база - через резистор - к второму входу триггера. Источникиинформашй принятые во внимание при экспертизе 1.Ерофэев Ю. Н. Основь импульсной техники. Высшая школа , 1979, с. 257. 2.Авторское свидетельство СССР N9 454671, кл. Н 03 К 3/284, 16.08.72.

41

oCk