Симметричный мультивибратор

 

СИММЕТРИЧНЫЙ МУЛЬТИВИБРАТОР , содержащий два плеча,, каждое из которых состоит из первого и второго транзисторов, двух диодов, четырех резисторов, конденсатора, база первого транзистора обратной проводимости соединена через первь й резистор с эмиттером и общей шиной, коллектор первого транзистора соединен с выходом плеча и коллектором второго транзистора прямой проводимости , база которого через второй резистор соединена с эмиттером и щиной питания, отличающийс я тем, что, с целью повьппения помехоустойчивости и стабильности частоты, в каждое плечо введены третий и четвертый транзисторы, первый и второй стабилитроны, эмиттер третьего транзистора обратной проводимости соединен с общей щиной, его база и коллектор соединены соответственно с коллектором и базой четвертого транзистора прямой проводимости , база которого подключена к первому выводу третьего резистора, катоду первого стабилитрона и аноду первого диода, анод первого стабилитрона соединен с базой первого транзистора , катод первого диода соединен с анодом второго диода и выходом противоположного плеча непосред ственно, а через четвертый резистор подключен к эмиттеру четвертого транзистора , который через конденсатор соединен с общей щиной, катод второго диода соединен с вторым выводом третьего резистора и анодом второго стабилитрона, катод которого соединен с базой второго транзистора. h 2. Мультивибратор по п. 1, о тличающийся тем, что, с цеО . лью обеспечения режима самовозбуж00 дения с определенной фазой, катод СП) первого стабилитрона одного из плеч соединен с общей щиной через пятый резистор .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН,11 11 Н 03 К 3/281.В /" Р р$rrr

, - 7с! Е q

f ,4 йЪ„,1иП .,, „

-а,со

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ тьего транзистора обратной проводимости соединен с общей шиной, его база и коллектор соединены соответственно с коллектором и базой четвертого транзистора прямой проводимости, база которого подключена к первому выводу третьего резистора, катоду первого стабилитрона и аноду первого диода, анод первого стабилитрона соединен с базой первого транзистора, катод первого диода соеди" нен с анодом второго диода и выходом противоположного плеча непосред" ственно, а через четвертый резистор подключен к эмиттеру четвертого транзистора, который через конденсатор соединен с общей шиной, катод второго диода соединен с вторым выводом третьего резистора и анодом второго стабилитрона, катод которого соединен с базой второго транзистора.

° °

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3543060/18-21 (22) 18. 01. 83 (46) 15.08.84. Бюл. У 30 (72) М. И. Богданович (53) 621.373.531.1(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 464958, кл. Н 03 К 3/284, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

9 828376, кл. Н 03 К 3/281, 1979.. (54) (57) СИММЕТРИЧНЫЙ МУЛЬТИВИБРАТОР, содержащий два плеча,. каждое из которых состоит из первого и второго транзисторов, двух диодов, четырех резисторов, конденсатора, база первого транзистора обратной проводимости соединена через первый резистор с эмиттером и общей шиной, коллектор первого транзистора соединен с выходом плеча и коллектором второго транзистора прямой проводимости, база которого через второй резистор соединена с эмиттером и шиной питания, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости и стабильности частоты, в каждое плечо введены третий и четвертый транзисторы, первый и второй стабилитроны, эмиттер тре2. Мультивибратор по п. 1, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью обеспечения режима самовозбуждення с определенной фазой, катод первого стабилитрона одного иэ плеч соединен с общей шиной через пятый резистор.

1108612

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в различных устройствах автоматики, телемеханики и вычислительной техники. 5

Известен симметричный мультивибратор с малым потреблением мощности, выполненный на четырех попарно соединенных коллекторами транзисторах разной проводимости, резисторах, диодах, конденсаторах (1g.

Недостатки известного симметричного мультивибратора — узкий диапазон генерируемых частот и низкая помехоустойчивость к помехам по цепи питания. Узкий диапазон генерируемых частот определяется тем, что величина времязадающих резисторов ограничена величиной базово20 го тока транзисторов, находящихся в насыщенном состоянии. Низкая помехоустойчивость определяется тем, что скачкообразные изменения напряжения питания через открытые тран25 зисторы и конденсаторы попадают на базы других транзисторов и приводят к несвоевременному открыванию или закрыванию транзисторов, а следовательно, к переключению.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является сймметричный мультивибратор, содержащий два плеча, каждое иэ которых состоит из двух транзисторов разного типа проводимости, коллекторы которых объединены, эмиттер одного подключен к шине питания, а его база через резистор смещения — к общей шине, эмиттер другого подключен к общей шине, а его база через ре- 40 зистор смещения — к шине питания, транзисторы одного типа проводимости, принадлежащие разным ключам, соединены емкостными и резистивноемкостными коллекторными связями, в коллекторно-базовые связи введены первый и второй диоды, подключенные к базе каждого транзистора первого ключа в направлении, противоположном переходу эмиттер — база 50 транзистора, а точки соединения первого и второго диодов с соответствующими конденсаторами коллекторнобазовых связей соединены через времязадающий резистор и третий и чет- 55 вертый диоды, включенные последовательно с резисторами смещения второго ключа в том же направлении, что и первый и вторые диоды, последовательно с каждым диодом, соединяющим времязадающие конденсаторы с эмиттерами транзисторов, включены резисторы (21.

Недостатками этого мультивибратора также являются низкая помехоустойчивость, малая стабильность и узкий диапазон генерируемых частот.

Цель изобретения — повышение помехоустойчивости и стабильности частоты.

Указанная цель достигается тем, что в симметричном мультивибраторе, содержащем два плеча, каждое из которых состоит из двух транзисторов разной проводимости, база первого транзистора обратной проводимости соединена через первый резистор с общей шиной и эмиттером, коллекор первого транзистора соединен с выходом плеча и коллектором второго транзистора прямой проводимости, база которого через второй резистор соединена с шиной питания и эмиттером, двух диодов, четырех резисторов, конденсатора, в каждое плечо введены два транзистора разной проводимости и два стабилитрона, эмиттер третьего транзистора обратной проводимости соединен с общей шиной, его база и коллектор подключены соответственно к коллектору и базе четвертого транзистора прямой проводимости, база которого.подключена к первому выводу третьего резистора, катоду первого стабилитрона и аноду первого диода, анод первого стабилитрона соединен с базой первого транзистора, катод первого диода соединен с анодом второго диода и выходом противоположного плеча непосредственно, через четвертый резистор подключен к эмиттеру четвертого транзистора, который через конденсатор соединен с общей шиной, катод второго диода соединен с вторым выводом третьего. резистора и анодом второго стабилитрона, катод которого соединен с базой второго транзистора, Для обеспечения режима самовозбуждения с определенной фазой катод первого стабилитрона одного из плеч соединен с общей шиной через пятый резистор.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема симметричного мультивибратора.

1108612

Симметричный мультивибратор содержит транзисторы 1-4 обратной проводимости, транзисторы 5-8 прямой проводимости, стабилитроны 9-12, диоды 13-16, конденсаторы 17 и 18 резисторы 19-27. Мультивибратор имеет выходы 28 и 29, питание осуществляется от шины питания 30. Эмиттеры транзисторов 5 и 8 связаны с шиной питания 30. Эмиттеры транзисторов

1-4 соединены с общей шиной. Между базами и эмиттерами транзисторов 5, 8, 1 и 4 включены резисторы 19, 24, 21 и 26 соответственно. Коллекторы ,транзисторов 5, 1 и 8, 4 соединены между собой попарно. Между базами транзисторов 5 и 1 включена цепочка из последовательно соединенных стабилитрона 9, резистора 20 и стабилитрона 10 а между базами транзисторов 8 и 4 включены стабилитрон

11, резистор 25 и стабилитрон 12.

Коллектор транзистора 8 через диод

14 соединен с базой транзистора 6, через резистор 22 †. с эмиттером этого транзистора и через диод 1Д со средней точкой соединения стабилитрона 9 и резистора 20, а-коллектор транзистора 5 через диод

15 соединен с базой транзистора 7, через резистор 23 — с его эмиттеJ ром и через диод 16 — со средней точкой соединения стабилитрона 11 и резистора 25. Эмиттеры транзис торов 6 и 7 через конденсаторы 17 и 18 соответственно замкнуты на общую шину. База транзистора 6 присоединена к коллектору транзистора 2, а база транзистора 7 — к коллектору транзистора 3. Коллектор транзистора 6 связан с базой транзистора 2, а коллектор транзистора 7— с базой транзистора 3. Точка соединения резистора 25 и стабилитрона

12 через резистор 27 присоединена к общей шине. Точка соединения коллекторов транзисторов 5 и- 1 является выходом 28 устройства, а точка соединения коллекторов транзисторов 8 и 4 — выходом 29 устройства.

Симметричный мультивибратор работает следующим образом.

Для нормальной работы мультивибратора необходимо, чтобы напряжение питания было больше, чем напряжение стабилизации стабилитронов

9- 12, а сумма напряжений стабилизации стабилитронов 9 и 10, 11 и

12 должна быть больше напряжения питания.

При включении напряжения питания возникает ток по цепи; шина питания 30, эмиттер — база транзистора 8, стабилитрон 11, резисторы

25 и 27, общая шина. Это приводит к возникновению тока коллектора транзистора 8, который, протекая по цепи: шина питания 30, коллектор транзистора 8, диод 13, резистор 20, стабилитрон 10, переходом база— эмиттер транзистора 1 общая шина—

7 приводит к открытию транзистора 1.

15 Ток коллектора транзистора 1, протекая по цепи: шина питания 30, переход эмиттер — база транзистора 8, стабилитрон 11, резистор 25, диод

f5 коллектор транзистора 1, общая

20 шина — еще больше открывает транзистор 8, и мультивибратор устанавливается в положение, когда транэис торы 1 и 8 открыты.и насыщены, остальные транзисторы закрыты. На вы25 ходе 28 имеется низкий, а на выходе 29 — высокий потенциал.

Конденсатор 17 заряжается от высокого потенциала на выходе 29 через резистор 22. Напряжение на базе

30 транзистора 6 определяется падением напряжения на стабилитроне 10 и переходе база — змиттер насьпценного транзистора. Когда напряжение на конденсаторе 17 и на эмиттере транзистора 6 превысит напряжение на базе транзистора 6, последний откроется и током коллектора откроет транзистор 2, которьп током своего коллектора еще больше откроет тран40 зистор 6. Возникает лавинообразный процесс открывания и насьпцения транзисторов 6 и 2, и конденсатор 17 разряжается через открытые транзисторы 6 и 2. Напряжение на катоде

45 стабилитрона 10 становится нулевым, и ток через стабилитрон исчезает, что приводит к закрытию транзистора

1 и исчезновению тока по цепи: шина .питания 30, эмиттер-база транзисто0 ра 8, стабилитрон 11, резистор 25,диод 15, транзистор 1, общая шина,что приводит к почти полному закрыванию транзистора 8. Одновременно возникает ток по цепи: шина питания 30,переход эмиттер-база транзистора 5, -.табилитрон 9, резистор 20, открытый транзистор 2, общая шина. Это приводил к открыванию транзистора 5 и возникновению тока по цепи: шина пита1 108612

}}Щ}}}Щ} Заказ 5884/43 Тираж 862 Подписное

Фапмад ПП}} "Патент", г. Ужгород,ул.Проектыая, 4 ния, транзистор 5, диод 16, резистор 25, стабилитрон 12, переход база-эмиттер транзистора 4. Транзистор 4 открывается, а ток через стабилитрон 11 уменьшается до нуля, и транзистор 8 полностью закрывается.

Таким образом, мультивибратор переключается в состояние, когда транзисторы 4 и 5 открыты, а транзисторы 1 и 8 закрыты. После разряда конденсатора 17 транзисторы Ь и 2 закрываются. Начинается процесс заряда конденсатора 18 через резистор

23 .от высокого потенциала на выходе 28 ° 15

Когда напряжение на конденсаторе

18 превысит напряжение на базе транзистора 7, аналогично описанному выше процессу откроются транзисторы

7 и 3, что приведет к закрыванию 20 транзисторов 4 и 5 и открыванию транзисторов 1 и 8. После разряда конденсатора 18 транзисторы 7 и 3 закроются и мультивибратор возвратится в исходное состояние.

В дальнейшем процессы переключе ния транзисторов периодически повторяются. Периоды переключения определяются постоянными времени конденсаторов 17 и 18 совместно с резисторами 22 и 23.

В предлагаемом симметричном мультивибраторе величина времяэадающих резисторов может достигать нескольких мегаом, чем определяется широкий диапазон генерируемых частот.

Изменения напряжения питания (помехи по питанию) практически не влияют на период следования импульсов.

Высокая стабильность частоты сле« дования импульсов достигается за счет. стабилизации порога открывания транзисторов 6 и 7 при помощи стабилитронов 12 и 10.