Мультивибратор

 

Изобретение стносчтся к импульсной технике и может быть использоаано в устройствах аналоговой и дискретной обработки сигналов в качестве формирователя импульсов , делителя и умножиться частоты. Цель изобретения, а именно обеспечение возможности устойчивой работы в режиме внешней импульсной синхронизации, достигается включение парэл ,ельно времязадающему конденсатору последовательной RS-цепочки. 1 п ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 H 03 К 3/28

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОбРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4802901/21 (22) 16.03.90 (46) 30.08.92. Бюл. N 32 (71) Институт радиотехники и электроники

АН СССР (72) А.Н.Копнин (56) Гольденберг Л.М. Импульсные и цифровые устройства. M. Связь, 1973, с.357-359, рис.7.15.

Гребен А,Б. Проектирование аналоговых интегральных схем. M,: Знергия.. ":976, с.203., рис.9-26.

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах аналоговой и дискретной обработки сигналов.

Целью изобретения является расширение области применения путем обеспечения возможности устойчивой работы в режиме внешней импульсной синхронизации.

На фиг.1 приведена принципиальная схема предлагаемого мультивибратора; на фиг.2 — эпюры напряжений в характерных точках схемы.

Мультивибратор состоит из двух транзисторов 1 и 2, коллектор каждого из которых соединен с базой другого и нижним полюсом коллекторной нагрузки. Нагрузки состоят иэ параллельно включенных диодов

3 и 4, резисторов 5 и 6, с коллекторами транзисторов соединены катоды диодов, если применены и-р-п транзисторы, и аноды в остальных случаях. В цепях эмиттеров включены два идентичных генератора токов 7 и

„„5U „„1758838 А1 (54) МУЛЬТИ ВИБРАТОР (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах аналоговой и дискретной обработки сигналов в качестве формирователя импульсов, делителя и умножитсля частоты. Цель изобретения, а именно обеспечение возможности устойчивой работы в режиме внешней импульсной синхронизации, достигается включением парал:,ельно времязадающему конденсатору последовательной RS-цепочки.

1 п.ф-лы, 2 ил.

8. Времязадающий конденсатор 9 включен между змиттерами транзиСторов. Стабилизирующая RC-цепочка 10 и 11, обеспечивающая устойчивость импульсной синхронизации мультивибратора, включена параллельно времяэадающему конденсатору. Источник питания присоединен к верхним полюсам коллекторных нагрузок и к нижним полюсам генераторов токов. Генератор импульсов синхронизации включается параллельно одной иэ коллекторных нагрузок непосредственно, если он является генератором тока с высоким внутренним сопротивлением, а скважность синхроимпульсов превышает 10. 8 противном случае синхроимпульсы с крутым отрицательным перепадом подаются на мультивибратор, через стандартную формирующую цепочку.

Мультивибратор работает следующим образом.

Пусть синхронизирующие импульсы не поданы и RC-цепочка 10, 11 отключена. При подаче напряжения питания, благодаря

40

Сстаб = (2-10) Св

Истаб = (1-5) сТ .в действию положительной обратной связи, один из транзисторов, например 2, открыт, а другой закрыт. Правая обкладка конденсатора 9 находится под напряжением — Цвь относительно верхнего полюса источника питания, а напряжение левой линейно уменьшается из-за заряда конденсатора стабильным током, задаваемым источником тока 7. Через некоторое время на эмиттерном переходе транзистора 1 появляется отпирающее напряжение. В момент открывания транзистора 1 напряжение на его коллекторе уменьшится, что приведет к запиранию транзистора 10 и окончательному открыванию транзистора 1.

Переключение мультивибратора происходит лавинообразно, благодаря действию положительной обратной связи. В момент переключения напряжения на эмиттерах транзисторов скачкам увеличиваются на величину, примерно равную Оэб, после чего начинается линейный спад напряжения на правой обкладке конденсатора 9 на величину 2U>o до нового переключения и так далее.

1Лультивибрэтор работает в режиме свободных колебаний.

Зпюры напряжений на коллекторах и эмиттерах транзисторов 1 и 2 изображены на фиг.2 (кривые 1-4). При подаче синхронизирующих импульсов отрицательной полярности с частотой, превышающей частоту свободных колебаний, но не более, чем в 2 раза, нэ коллектор транзистора 2 переключение мультивибратора будет происходить раньше, чем напряжение на эмиттерном переходе транзистора 2 достигнет порога отпирания. Наступит режим синхронизации.

Эпюры напряжений на коллекторах и эмиттерах транзисторов в режиме синхронизации изображены на фиг.2, кривые 5 — 8.

Из-за несимметричной подачи синхроимпульсов нарушается симметрия процессов в мул ьтивибраторе. В частности„отличаются эпюры напряжений на эмиттерах транзисторов. Однако благодаря тому, что вытекающие токи, задаваемые генераторами токов 7 и 8, равны между собой и не зависят от напряжений на обкладках конденсатора 9, среднее значение длительности линейного спада напряжений на эмиттерах транзисторов равны между собой в установившемся режиме.

Таким образом, в режиме синхронизации симметричный мультивибратор с эмиттерной связью способен генерировать прямоугольные импульсы са скважностью, не зависящей от частоты синхроимпульсав и равной двум. К сожалению. положение положительного перепада напряжения на коллекторе транзистора 2 оказывается неустойчивым. Это происходит из-за того, что условие равенства длительностей линейных спадов напряжений на эмиттерах транзисторов выполняется только в среднем. Так как скорости спадов одинаковы, уменьшение. длительности спада напряжения на эмиттере транзистора 2 в один из периодов и риводит к увеличению длительности следующего спада на такую же величину, Условие равенства "в среднем" выполняется, однако положение спада выходного импульса оказывается в состоянии безразличного равновесия и в реальных условиях изменяется под действием случайных причин. Указанный в последней фразе процесс условно показан на фиг.2, кривые 5-8, в двух последних периодах колебаний, С целью обеспечения устойчивости положения равновесия в предлагаемом изобретении параллельно времязадающему конденсатору включена последовательная

RC- цепочка. Ее действие сводится к тому, что спад напряжений на эмиттерах становится нелинейным, поэтому отличие длительности спада от равновесной в одной из периодов приводит к меньшему по абсолютной величине отличию в следующем и так далее, Скважность импульсов стремится к равновесной, Равновесная сквэжнасть равна двум, так кэк последовательная RCцепочка не приводит постоянный так и поэтому одинаково изменяет закон спада напряжения на эмиттерах обоих транзисторов. Зпюры напряжений на эмиттерэх транзисторов в этом случае показаны на фиг.2, кривые 9 и 10.

:©ормула изобретения

Мультивибратор, содержащий два транзистора, коллектор каждого из которых соединен с базой другого и через коллектарную нагрузку, состоящую из соединенных параллельно резистора и диода, с источником питания, в цепи эмиттеров, соединенных между собой через времязадающий конденсатор, включены идентичные генераторы тока, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения путем обеспечения возможности работы в режиме внешней синхронизации, в него введена

RC-цепочка, включенная параллельно времязадающему конденсатору. состоящая из соединенных последовательна конденсатора и резистора, емкость Сстаб и сопротивление йствь которых выбраны из условий

1758838 синя. э Кию

7 Кис

В Ьз

8 э1а фре.1

m Кч

Фие. г

Составитель И.Поста енина

Техред М.Моргентал . Корректор М.Максимишинец

Редактор Е.Егорова

Заказ 3010 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35. Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 где Cg — емкость времязадающего конденсатора;

Уыг.

Ьи

8@3

S Око

6 кЛ

Т вЂ” период свободных колебаний мультивибратора.