Мультивибратор

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах автоматики, связи и вычислительной техники, например в системах фазовой автоподстройки частоты в качестве управляемого генератора прямоугольных импульсов. Цель изобретения - расширение диапазона перестройки частоты посредством увеличения его верхнего предела и повышения надежности режима генерации путем обеспечения мягкого режима самовозбуждения. Управляемый мультивибратор содержит транзисторы 1, 2 и 11, диоды 3 и 4, шину 14 источника питания, источник 15 управляющего напряжения, резисторы и конденсаторы, показанные на чертеже. Управляющее напряжение источника 15 имеет запирающую полярность для переходов база-эмиттер транзисторов 1 и 2 относительно общей шины. Шунтирующий резистор 12 ограничивает ток базы транзистора 11, что уменьшает степень его насыщения и ускоряет процесс запирания этого транзистора. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) „

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (51)4 Н 03 К 3/281 (21) 4179630/24-21 (22) 12.01.87 (46) 30.05.89. Бюл. Р 20 (71) Московский физико-технический институт (72) М.В.Евсиков (53) 621.374 (088 ° ) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1239841, кл. И 03 К 3/281, 1986. (54) ИУЛЬТИВИБРАТОР (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах автоматики, связи и вычислительной техники, например

1 в системах Аазовой автоподстройки

/ частоты в качестве управляемого генератора прямоугольных импульсов.

Цель изобретения — расширение диапа2 зона перестройки частоты посредством увеличения его верхнего предела и повышения надежности режима генерации путем обеспечения мягкого режима самовозбуждения. Управляемый мультивибратор содержит транзисторы 1, 2 и 11, диоды 3 и 4, шину 14 источника питания, источник 15 управляющего напряжения, резисторы и конденсаторы, показанные на чертеже, Управляющее напряжение источника 15 имеет запирающую полярность для переходов базаэмиттер транзисторов 1 и 2 относительно общей шины. 1 1унтирующпй резистор 12 ограничивает ток базы транзистора 11, что уменьшает степень

его насыщения и ускоряет процесс запирания этого транзистора. 1 ил.

Изобретение 0TFIocFITcFF I IIMIIQJIbc ной технике и может применяться в устройствах автоматики, связи и вычислительной техники, например в системах фа3oвой автоподстройки часTDTII в качестве управляемого генератора прямоугольных импульсов.

Цель изобретения — расширение диапазона перестройки частоты посред ством увеличения его верхнего предела и повышения надежности режима генерации путем обеспечения мягкого режима самовозбуждения. йа чертеже приведена принципиаль- 15 ная электрическая схема управляемого мультивибратора.

Управляемый мультивибратор содержит транзисторы 1 и 2, диоды 3 и 4, базовые резисторы 5 и 6, коллекторные 2р резисторы 7 и 8, конденсаторы 9 и 10, третий транзистор 11, шунтирующий резистор 12., резистор 13, шину 14 источника питания, источник 15 управляющего напряжения. 25

Коллектор каждого транзистора или 2 соединен через конденсатор 9 или 10 с базой другого транзистора

2 или 1 и через коллекторный резистор

7 или 8 — с шиной 14 источника пита- 30 ния, базы транзисторов 2 или 1 соединены соответственно через базовь.е резисторы 5 и 6 с выводом источника 15 управляющего напряжения и через диоды 4 и 3 — с точкой соединения кол35 лектора третьего транзистора 11 того же типа проводимости и через резистор 13 вЂ,с шиной 14 источника питания. Эмиттер третьего транзистора

11 соединен с общей шиной и одним из 40 выводов шунтирующего резистора 12, другой вывод которого соединен с змиттерами транзисторов 1 и 2 и базой третьего транзистора 11.

Управляющее напряжение от источника 15 имеет запирающую полярность для переходов база-эмиттер транзисторов 1 и 2 относительно общей шины, Управляемый мультивибратор работает следующим образом, При подаче напряжения питания на шину 14 питания все транзисторы 1, 2 и 11 первоначально закрыты, Через резистор 13, диоды 3 и 4 на переходы база-эмиттер транзисто55 ров 1 и 2 поступает напряжение оTïèрающей полярности, в результате чего возникает генерация. Такие же процес-. сы происходят при восстановлении генерации в случае ее срыва от достаточно сильных внешних воздействий.

Чтобы запуск колебаний мог осуществляться, амплитуда запускающего импульса, приложенного к переходам база-эмиттер транэис fopoB 1 и 2, должна быть больше пороговой величины, достаточной для отпирания этих транзисторов, Это выполняется при условии

+U (- — -+ 1)

П б бо напряжение питания; напряжение на переходе база-эииттер открытого транзистор (1,2," 1); напряжение на открытом диоде; сопротивление базовых резисторов 5 и 6; сопротивленн ..r-эистора 13; управляющее напряжение эа ирающей поляр, ости (в э т о -:, Ao р муле и дале е пр < О) ° где Е„„

5 о напр где I — ток через резистор 5;

Л вЂ” coïðoòивление резистора 5.

Ток через конденсатор Р, который в пвецыдушем Tj ""1е:" " 1:"" : азряпился

В режиме генерации транзисторы

1 и 2 поочередно открыты и закрыты, Пусть транзистор 1 закрыт, а транзистор 2 открыт. Транзистор 11 открыт и насыщен,, Конденсатор 10 быстро разряжается через диод 3, переход коллектор-база транзистора 1 1 и переход коллектор-эмиттер транзистора

2, После заряда конденсатора 10 диод

3 не закрывается, так как через резистор 13, диод 3 и резистор 6 протекает ток от источника 15 управляющего напряжения. Одновременно конденсатор 9 заряжается от источника питания через резистор 7, пер. ход базаэмиттер транзистора 2 и переход коллектор-э:..-.:ттер транзистора 11, Пока транзистор 2 открыт, напряжение нэ его базе не изменяется, Ток через резистор 5 так;-::e не меня=- ."..я и равен

5 14836 до напряжения 0, + П, уменьшается оп по экспоненциальному закону

E пи — U go — 2Ug t

l (t) ехр (- — — )

П 7 Rg 5 (3) где Е и — ток через конденсатор 9; время;

R, — сопротивление резистора 7;

Сп — емкость конденсатора 9.

Длительность данного полупериода равна времени, в течение которого ток базы транзистора 2 является достаточным для его насыщения. 0на определяется из уравнения

15

Т,(Т ) — l Ä= — - ——

Е пи э (4) где Т, — длительность полупериода, определяемая временем насыщения транзистора 2; р — коэААициент передачи тока

2 транзистора 2 в схеме с общим эмиттером.

Из Аормул (2)-(4) находят длительность полупериода

Гу пит — Е о — 2с1 ао

Т вЂ” Г С ln

7 пит

U +2U ) + -- — 30

УпР bo В Р (5)

По окончании насыщения транзистор

2 запирается, диод 4 открывается током, текущим через резисторы 13 и 5 от источника 15 управляющего напряже35 ния, конденсатор 10 начинает заряжаться от источника питания через резистор 8 и переход база-эмиттер транзистора 1, вследствие чего диод

3 запирается. В течение короткого времени по сравнению с полупериодом оба транзистора закрыты. При этом ток базы третьего транзистора 11 становится равным нулю, этот транзистор

45 закрывается, Аормируется запускающий импульс тока от источника питания, который через резистор 13 протекает через диоды 3 и 4 в базы транзисторов 1 и 2, Этот ток в цепи базы тран50 зистора 1 складывается с током заряда конденсатора t0, а в цепи базы транзистора 2 ток заряда конденсатора 9 равен нулю (конденсатор заряжен).

Поэтому ток базою транзистора 1 боль55 ше тока базы транзистора 2, что приводит к открыванию транзистора 1, после чсг . третий транзистор 11 закрываетс.;»:, начинается следующий по10 лупериод. При выполнении условия (1) соответствующий транзистор 1 или 2 всегда открывается, в результате чего устраняется возмсжный срыв генерации. Таким образом, запускающий импульс Аормируется в режиме генерации, когда первый и второй транзисторы закрыты. Следующий полупериод протекает аналогично предыдущему. его длительность Т> определяется временем заряда конденсатора 10

Е пит — U — 2UFo

Т у — R< С1о1п

R8 Еп, (-U +2U ) — -- + — — — )

1 6 1З2 (6) Указанные процессы периодически повторяются. Обозначая Г = П Б =

2-1 = Г g Р1,, p, — p II- I из (5) и (6) имеем Аормулу для периода Т колебаний

Т1 T1 + T

Эта Аормула приближенная, так как она не учитывает длительность интервала времени, в течение которого первый и второй транзисторы закрыты.

Действительная длительность полупериода больше расчетной на величину данного интервала, однако его можно не учитывать вследствие малости.

Сопротивление резистора 13 определяется по Аормуле (1), исходя из максимальной абсолютной величины управляющего запирающего напряжения

1П упр.макс 1

Rr, E п,т — U go — U, R1 а Т (8)

2 1З упр. макс I — Пдо

Мунтирующий резистор 12 ограничивает ток базы третьего транзистора

11, что уменьшает степень его насыщения и ускоряет процесс запирания этого транзистора. Сопротивление Г шунтирующего резистора 12 определяется по Аормуле

01 Бо (9) Гы Пк

Š— Е пит оо где П вЂ” сопротивление каждого из коллекторных резисторов

7 и 8, Г пит — П Яо — 20 Бо — К 9 + 1О 1п

R Еппс

+2UÁî) + упр бо R p (7) 1483610 остальные обозначения имеют тот же смысл, что и в формуле (1).

Составитель Г,Крапива

Редактор Н.Киштулинец Техред g. Коданич Корректор Э.Лончакова

Заказ 2850/54 Тираж 884 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент". г.ужгород, ул. Ге арина,101

Формула из обретения

Иультивибратор, содержащий два диода и два транзистора одного типа проводимости, коллектор каждого из которых соединен через соответству ю1Чие резистор с шиной источника пи7 тания, конденсатор -. с базой другого транзистора, соединенной с соответствующим выводом одного из диодов и

4 через резистор с источником управляющего напряжения, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью расширения д::апаэона перестроики частоты, введен третий транзистор, коллектор которого через введенный резистор соединен с шиной .источника питания и с другими выводами диодов, база третьего транзистора соединена с эмиттерами первого и второго транзисторов через введечный шунтирующий резистор с общей шиной и эмиттером третьего транзистора.