Управляемый мультивибратор

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в системах фазовой автоподстройки частоты в качестве управляемого генератора прямоугольных импульсов . Целью изобретения является расширение диапазона перестройки частоты и повышение линейностизависимости частоты генерации от управляющего напряжения. В устройство, содержащее транзисторы 1 и 2 одного типа проводимости, базовые резисторы 5 и 6, коллекторные резисторы 7 и 8, конденсаторы 9 и 10, шину питания 11 и источник управляющего напряжения , для достижения цели за счет уменьшения степени насыщения транзисторов , введены два диода 3 и 4, а в качестве источника управляющего напряжения использован источник 12 запиракмцего напряжения для переходов база-эмиттер транзисторов. В устройство также входят развязывающий резистор 14, элемент 13 запуска. Эле мент 13 запуска может быть ключевым устройством. Развязывакяций резистор 14 является нагрузкой, на которой вьщеляется запускающий импульс. Сопротивление резистора 14 в 10-20 раз меньше сопротивления базовых резисторов 5 и 6. 2 ил. (Л 00 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК.SU 2 9841

А1 (0 4 Н 03 К 3/281

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

rr .

+ Епия

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3758299/24-21 (22) 25.06.84 (46) 23.06.86.Бюл. У 23 (71) Московский ордена Трудового

Красного Знамени физико-технический институт (72) М.В.Евсиков (53) 621 ° 373.431.1(088.8) (56) Шпота С.Д. Мультивибраторы с динамическим насыщением транзисторов. Минск: Наука и техника, 1977, с.37, рис.2.la.

Степаненко И.П. Основы теории транзисторов и транзисторных схем.

M.:Ýíåðãèÿ, 1973, с.501. (54) УПРАВЛЯЕМЫЙ МУЛЬТИВИБРАТОР (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в системах фазовой автоподстройки частоты в качестве управляемого генератора прямоугольных импульсов. Целью изобретения является расширение диапазона перестройки частоты и повышение линейности- зависимости частоты генерации от управляющего напряжения. В устройство, содержащее транзисторы I и 2 одного типа проводимости, базовые резисторы

5 и 6, коллекторнъ е резисторы 7 и 8, конденсаторы 9 и 10, шину питания

ll и источник управляющего напряжения, для достижения цели эа счет уменьшения степени насыщения транзисторов, введены два диода 3 и 4, а в качестве источника управляющего напряжения использован источник 12 запирающего напряжения для переходов база-эмиттер транзисторов. В устройство также входят развязывающий резистор !4, элемент 13 запуска. Элемент 13 запуска может быть ключевым устройством. Развязывающий резистор

14 является нагрузкой, на которой выделяется запускающий импульс. Со" противление резистора 14 в 10-20 раз меньше сопротивления базовых резисторов 5 и 6. 2 ил.

40 (2) 1 l2

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах автоматики, связи и вычислительной техники, например, в системах фазавай автоподстройки частоты в качестве управляемого генератора прямоугольных импульсов, Целью изобретения является расши- рение диапазона перестройки частоты и повышение линейности зависимости частоты генерации ат управляющего напряжения эа счет уменьшения степени насыщения транзисторов.

На фиг.l представлена схема управляемого ; на фиг,2 сплошной линией представлена зависимость частоты генерации от управляющего напряжения, пунктирной линией— то же, для схемы известного мультивибратора. °

Схема содержит транзисторы 1 и 2, диоды 3 и 4, базовые резисторы 5 и

6, коллекторные резисторы 7 и 8, конденсаторы 9 и 10 шину 11 питания, источник 12 управляющего напряжения запирающей полярности, элемент 13 запуска, развяэывающий резистор 14.

Эмиттеры транзисторов 1 и 2 одного типа проводимости соединены с общей шиной, коллектор каждого тран. зистора 1 или 2 соединен соответственно через коллекторный резистор 7 ипи 8 с шиной 11 литания, база каждого транзистора 1 или 2 соединена соответственно через конденсатор 10 или 9 с коллектором другого транзистора 2 или 1 и через резистор 5 или

6 с точкой соединения раэвязывающего резистора 14 и элемента 13 запуска, другой вывод которого соединен с шиной питания, Источник 12 запирающего управляющего напряжения соединен с другим выводом резистора 14. Встречно-параллельна каждому переходу база-эмиттер транзисторов 1 и 2 подключены диоды 3 и 4 соответственно °

Управляемый мультивибратар работает следующим образом.

При подаче напряжения питания на шину 11 питания элемент 13 запуска подает через базовые резисторы 5 и 6 в переходы база-эмиттер транзисторов

l и 2 импульс тока отпирающей полярности, в результате чего возникает генерация. Элемент 13 запуска может быть ключевым устройством или„ в простейшем случае, конденсатором. Развязывающий резистор 14 является на39841 2 грузкой, на которой выделяется запускающий импульс. Сопротивление резистора 14 в 10-20 раз меньше сопротивления базовых резисторов 5 и 6, чтобы можно была не учитывать его влияние при перестройке частоты.

В режиме генерации транзисторы

1 и 2 поочередно открыты и закрыты.

Пусть транзистор 1 закрыт, а тран10 эистор 2 открыт, Конденсатор 10 быстро разряжается через диод 3 и переход коллектор-эмиттер транзистора

2 да напряжения на открытом диоде 3.

После разряда конденсатора 10 диод 3

15 не закрывается, так как через резисторы 5 и 14 и диод 3 протекает ток ат источника 12 запирающего управляющего напряжения. Одновременно кон1 денсатор 9 заряжается от источника питания через резистор 7 и переход база-эмиттер транзистора 2. Пока транзистор 2 открыт, напряжение на его базе не изменяется. Ток через резистор 6 также не меняется и равен

25 -Ut +UFO

Л Р (1)

6 где Iä — ток через резистор 6;

Uq p — управляющее напряжение запирающей полярности;

30 Пьц — напряжение на базе открытого транзистора;

К сопротивление резистора 6.

Ток через конденсатор 9, который в предыдущем полупериоде разрядился да напряжения на открытом диоде 4, уменьшается по экспоненциальному за" коку:

Т (t)--- — — — " > Х- — — 9 пи9 — Цдп — U p кс так 10 — ток через конденсатор 9;

Е «-„— напряжение питания;

U«, — напряжение на открытом диоде;

45 R-,, — сопротивление резистора 7; — время;

С вЂ” емкость конденсатора 9. длительность данного полупериода равна времени, в течение которого ток базы транзистора 2 является достаточным для его насьпцения. Длительность данного полупериода определяется из уравнения

Хд (Т, ) — -б = Ы - 9 (3)

9 б у р где Т вЂ” длительность палупериода, определяемая временем насыщения транзистора 2;

39841

1 ю

К„(С,+С „

Т +Т

1 (6)

) п Е,щт -Пд„ (-U +U ) -> +

Е пиг мПР 60 (7) Из формульф)имеемпрскэводнуючастоты генерации по управляющему напряжению .

1п

0 - + 1 - +

Т С

Т Сю дЕ R Е„

-> + — "и- - (8) и (Пап +П о био р (C +C ) (Eri А ырра .й

Ч 1а Е -U ° -U пит Ао БО

При выполнении следующего условия(9) соединена через соответствующий конВл .Р "ы (9) денсатор с коллектором другого транзистора и через соответствующий реиз формулы (8) следует, что производ-ЗО зистор - с источником управляющего ная частоты генерации по управляюще- напряжения, отличающийся му напряжению не меняет знак при за- тем, что, с целью расширения диапапирающем управляющем напряжении. зона перестройки частоты генерации и повьппения линейности зависимости

Ф о р м у л а и э о б р е т е н и я З частоты генерации от управляющего напряжения, в него введены два диода, Управляемый мультивибратор, содер- каждый из которых соединен встречножа1пий два транзистора одного типа параллельно переходу база-эмиттер проводимости, эмиттеры которых сое- соответствующего транзистора, а в кадинены с общей шиной, коллектор каж- 4р честве источника управляющего напрядого транзистора соединен через соот- жения использован источник запираюветствующий резистор с шиной источни-, щего напряжения для переходов баэака питания, база каждого транзистора эмиттер транзисторов.

Pä -, коэффициент передачи тока транзистора 2 в схеме с общим эмиттером.

Иэ формул (1) — (3) находим длительность полупериода

EA 7 ц U6

Т, =К С f6 -- - — — - .— — - ° (4) (-U /.p + 40 ) - +

Rq . Ещг

Ц .Ь

По окончании насыщения транзистор

2 запирается, диод 4 открывается током, текущим через резисторы 14 и б от источника 12 управляющего напряжения, конденсатор 10 начинает заряжаться от источника питания через ре:зистор 8 и переход база-эмиттер транзистора 1 вследствие чего диод Э

4 зап, а транзистор 1 насыщается, конденсатор 9 быстро разряжается через переход коллектор-эмиттер транзистора 1 и диод 4 до напряжения U<< °

Длительность этого полупериода Tz определяется временем заряда конденсатора 10, По аналогии с предыдущим полупериодом имеем

Т -R С 1а -« — - — - — — — — (5)

Е,т -Пм . -U

2 Х 10 Pь (Uvnp +Uì) ь+ .СЩ1.

R5 А

Указанные процессы периодически повторяются. Обозначая

5 6 5т 7 ь кэ Я1 У2 У ь

35 имеем формулы для частоты F и скважности импульсов g.! 239841 ЯЩ3. В

18:Ю 19 12 1О -о -6 -Ф -2 0 2 У О 8

Фиг, g

Составитель Н.Ферапонтова

Техред H.Áîíêàëî Корректор Л.Патай, Редактор А.Шандор

Заказ 3408/56 Тираж 8)6 Подписное.ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие,r.Ужгород,ул,Проектная, 4