Одновибратор Советский патент 1982 года по МПК H03K3/284 

Устройство относится к импульсной технике и может использоваться для генерирования импульсов в аппаратуре автоматики, телемеханики, измерительной техники и т.д.

Известен одновибратор, содержащий цепочку из резистора и прибора с участком отрицательного сопротивления на вольтамперной характеристике, управляющий вход которого подключен к входной шине устройства, RC-цепочку, транзистор, база которого подключена к точке соединения резистора и прибора с отрицательным сопротивлением, эмиттер - к общей шине, а коллектор - к выходной шине 1 .

Недостатком устройства является малая стабильность длительностиимпульса, связанная с тем, что время разряда и заряда сильно зависит от изменения напряхсений источников питания, тока включения прибора с участком отрицательного сопротивления на вольтамперной характеристике, напряжения на эмиттерном переходе транзистора и т.д.

Ближайшим по технической сущности является одновибратор, содержащий триггер, установочный вход которого подключен к входу устройства, время(54) ОДНОВИБРАТОР

задающий RC-мост, в диагональ которого включен компаратор напряжений, выход которого соединен со входом сброса триггера, а другая диагональ моста включена между выходами триггера 12 .

Недостатком известного устройства является небольшая длительность импульса и большое время восстанов-

10 ления.

Цель изобретения - увеличение длительности импульса и уменьшение времени восстановления.

Указанная цель достигается за

15 счет того, что в одновибратор, содержащий триггер, установочный вход которого соединен с входной клеммой, . времяз адающий мост, состоящий из RC-цепи И резистивного делителя, од20на диагональ моста подключена к выходам триггера, а другая - ко входам компаратора напряжений, выход, которого соединен со входом сброса триггера, введены логический

25 элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и диоднорезистивная цепь, причём входы логического элемента ИСКЛЮЧЛгаПЕЕ .ИЛИ подключены к инверсному выходу триггера и выходу компаратора, выход

30 подключен к выходной шине одновибратора и через диодно-реэистивную цепь - к одному, входу компаратора. На фиг. 1 представлена схема одновибратора; на фиг, 2 - эпюры напр жений. Одновибратор содержит триггер 1, удтановочный вход которого подключен к входу устройства, времязадающий мост 2, состоящий из RC-цепи (резистор 3 и конденсатор 4) и рези тивного делителя 5-6. Одна диагональ моста 2 подключена к выходам триггера 1, а другая - ко входам ко паратора 7 напряжений. Выход компа,ратора 7 соединен со входом сброса триггера 1. Входы дополнительног о логического элемента 8 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ подключены к инверсному выхо.ду триггера 1 и выходу Компаратора .7 соответственно. К выходу RC-цепи 3-4 подключен один из выводов цепи, состоящей из последовательно соединенных диода 9 и резистора 10. Выход логического элемента 8 соединен с другим выводом цепи из диода 9 и резистора 10, подключен К выходной шине и является выходом устройства. Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии на инверсном выходе триггера 1 установлена логическая 1 конденсатор 4 заряжен до напряжения VCQ - (УвЫХ2 где Vgjj,-,, /вых2 напряхсения логических О и 1 соответственно на прямом и .инверсном выходах триггера 1. На выходе компаратора 7 установлена логическая 1, так каК напряжение на его неинвертирующем входе v; |i-(v;,,,- V|,,,HV°,,,, Дольше, чем наинвертирующем У, Так как на входы логического элемен та 8 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ поданы логичес кие 1,. (с выходов триггера 1 и ком паратора 7), на его выходе установлен логический О. .. С приходом запускающего импульСа на прямом выходе триггера 1 устанавливается логическая 1, напр жение на инвертирующем входе компа ратора. 7 становится равным v; -(Х;ыЦ- VB., )vr вых2 неинв тирующем Vj вых, / eb и конденсатор 4 пдд воздействием.н пряэкения ,х 2 начинае перезаряжаться. На входы элемента поступают логические О (с вьаходо триггера 1 и компаратора 7) и на е выходе устанавливается логическая 1. С этого момента начинается отсчет.формируемого интервала времени. Когда напряжение на инвертирующем входе компаратора 7 несколько превысит напря;кение на :неинвертирущем входе V, компаратор 7 переключится в состояние, при котором на его выходе устанавливается логический О. Этот сигнал возвратит триггер в исходное состояние и поступит на элемент 8, выходной сигнал которого не изменится. Напряжение на неинвертирующем входе компаратора 7 становится равным IV:5, а на инвертирующем Vj (:вых-1 вых2 + (V2b,x,- Veux, ). После переключения триггера 1 в исходное состояние, выходной сигнал (сигнал на выходе элемента 8 ) не изменяется и продолжается формирование . интервала вреглени. Конденсатор 4 при этом начинает перезаряхсаться от напря5:сения ,.. выхэ Д° исходного Vj-Q под воздействием напрязкения E3,(V tiX2 вьгк ). Когда напряжение на инвертирующем входе компаратора 7 станет несколько меньше, чем на нёинвертИрующем / f на выходе компаратора 7 установится логическая 1 и поступит на вход элемента 8. На выходе элемента 8 установится логический, О, и процесс формирования интервала времени закончится. С этого же момента начинается восстановление исходного состояния одновибратора. Когда на выходе элемента 8 установится логический О, диод 9 откроется, и конденсатор 4 быстро разрядится по цепи диод 9 резистор 10 - выход элемента 8. На этом восстановление исходного состояния заканчивается. Величина формируемого интервала времени известного Tj и предлагаемого устройств Т определяется з выражений ( )( / J it L - ab-xJ fv -v уеьп вых, ,( -V abiXj вых где R, С - времязадающие резистор и конденсатор 4; 1п 2 Bbfx - BbtXj vt-i Т -pre ) ии 1-тTn-..-, При m 0,5, например.

Т„ RCFM 4 1,386RC; Tf,- RCEn 12 2,485RC

..1,8, т.е. при прочих равных условиях , длительность импульса предлагаемогчэ одновибратора увеличилась примерно на 80% по сравнению с известным. На столько же уменыдилось время восстановления.

Дальнейшее уменьшение времени восстановления происходит за счет использования цепочки из диоДа и резистора 9-10. После окончания формиров ния импульса одновибратора диод 9 открывается, обеспечивая быстрый разряд конденсатора 4. Минимальная величина резистора 10 ограничена максимально допустимым выходным током элемента при логическом О на его выходе.

Экспериментальная проверка макетов известного и предлагаемого устройств подтвердила правильность изложенных теоритических выкладок. Формула изобретения

Одновибратор, содержащий триггер установочный вход которого соединен

с входной клеммой, времязгщающий мост, состояний из RC-цепи и резистивного делителя, одна диагональ моста подключена к выходам триггера, а,другая - к входам .компаратора

нгшряжений, выход которого срединем с входом сбрбса триггера, о т л и чающийся тем, что, с целью увеличения длительности шшульса и (уменьшения времени восст,ановления,

в него введены логический элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и диодно-резистивная цепь, причем входы логического элемента ИСКЛПЧМОЦЕЕ ИЛИ подключены к инверсному выходу триггера

и выходу компаратора,вькод подключен к выходной шине одновибратора и через диодно-резистивную цепь к одному входу компаратора.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1; Авторское свидетельство СССР № 443472, кл. Н 03 К 3/284, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР 519855, кл. Н 03 К 3/284, 1974.