Одновибратор

ОПИСАНИЕ

ИЗОБееЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

„,; 764105

Союз Соаетскмк . Соцкапксткческкх

Республик (61) Дополнительное к авт. свил-ву У 531260 (22) Заявлено 01.06.78 (21) 2621167/18-21 с присоединением заявки Ж— (28) Приоритет (51)M. Кл.

Н 03 К 3/284

Государстееииый комитет по делам изобретеиий и открытий

Опубликовано 15.09 80 Бюллетень Ле 34

Дата опубликования описания 15.09.80 (53) УДК 621.373. .931(088.8) (72) Автор изобретения

И. А. Штаерман

BnTF

Специальное конструкторское бюро научного приборостроен я: -.:,„-,:. „,„,,„ с опытным производством АН Грузинской CCP >(чЪ11 (1Ь3,::",Г>" > 4 (71) Заявитель (54) ОДНОВИБРАТОР

Изобретение относится к импульсной техни1 ке и может быть использовано в аппаратуре автоматики, телемеханики и систем управления.

Известен одновибратор по основному авт, св.. 1>1 531260, содержащий полевой транзистор;

5 исток которого подсоединен к общеи шине, а к . стоку подключен резистивный делитель, свободный конец которого через диод и резистор соединен с шиной питания, точка соединения резистивного делителя с диодом через конден1О сатор подключена к общей шине, средняя точка резистивного делителя соединена с базой, биполярного транзистора, эмиттер которого с6единен с шиной питания, а коллектор через нагрузочный резистор — с общей шиной, затвор

15 полевого> транзистора соединен через резистор смешения с шиной питания и через времязадающий конденсатор — с коллектором биполярного транзистора, входом устройства является затвор полевого транзистора, а выходом — коллектор биполярного транзистора (1).

Однако известный одновибратор, во-первых, плохо запускается очень короткими импульсами, во-Вторых, дает временный сдвиг форМнруемого импульса относительно запускающего импульса, что приводит к уменьшению быстродействия одновибратора.

Для нормальной работы известного одновибратора необходимо, чтобы импульс положительной обратной связи появлялся на его входе до окончания запускающего импульса, в противном случае одновибратор может не. срабоТ1 1b

Известный одновибратор имеет два последовательно включенных транзистора, каждый из которых вносит вклад в общую задержку появления йа входе импульса обратной связи, что ухудшает его запуск короткими импульсами и задерживает появление формируемого импуль са.

Целью изобретения является увеличение быстродействия одновибратора, т.е. уменьшение временного сдвига формируемого импульса относительно запускающего импульса, и улучшение функциональных возможностей путем улучшения запуска одновибратора короткими импульсами.

3 764

Для достижения указанной цели в одновибратор, содержащий полевой транзистор, исток которого подсоединен к общей шине, а к стоку подключен реэистивный делитель, свободный ющий конденсатор 11, образующий положительную обратную связь, с затвором полевого транзистора 1, Эмиттер биполярного транзистора 4 соединен резистором 12 с шиной питания 6

15

4S

SS конец которого через диод и резистор соединен с шиной питания, точка соединения резис тивного делителя с диодом через конденсатор подключена к общей шине, средняя точка резистивного делителя соединена с базой биполярного транзистора, эмитгер которого соединен с шиной питания, а коллектор через нагрузочный резистор — с общей шиной, затвор полевого транзистора соединен через резистор смещения с шиной питания и через времязадающий конденсатор — с коллектором биполярного транзистора, введены конденсатор и резистор, при чем конденсатор включен между эмиттером .биполярного транзистора и затвором полевого транзистора, а резистор включен между шиной питания и эмнттером этого биполярного транзистора.

Уменьшение временного сдвига формируемого импульса относительно запускающего импульса и улучшение запуска одновибратора короткими импульсами, т.е. увеличение быстродействия одновибратора, достигается за счет того, что запускающий сигнал непосредственно подается на затвор полевого транзистора и через дополнительный конденсатор на эмиттер биполярного транзистора, .соединенный резистором с шиной питания, одновременно запирая их.

Этим исключается задержка, вносимая полевым транзистором, что уменьшает временной сдвит выходного импульса относительно запускающего импульса и улучшает запуск одновибратора короткими импульсами, в результате чего и увеличивается быстродействие одновибратора.

На чертеже изображена принципиальная схема одновибратора.

Оцновибратор содержит полевой транзистор исток которого подсоединен к обшей шине 2, к его стоку подсоединен резистор 3, ко второму выводу которого подсоединены базы бипо-. лярного транзистора 4 и резистор 5..Другой вывод резистора 5 подсоединен к шине питания 6 через резистор 7 и диод.8. Точка соединения диода 8 и резистора 5 соединена с общей шиной 2 конденсатором 9, Резистор 7, диод 8 и конденсатор 9 позволяет исключить ложное срабатывание устройства при кратковременном отключении источнйка питания, так как при восстановлен к питания зарядный ток конденсатора 9 создает разность потенциалов между эмиттером и базой биполярного транзистора 4, отпирая его, и одновибратор оказывается сразу s устойчивом состоянии. Коллектор биполярйого. транзистора 4 через нагрузочный резистор 10 соединен с общей шиной 2 и через времязадаи конденсатором 13, который служит для передачи запускающего импульса на биполярный транзистор 4 — с затвором полевого транэистора 1.

Затвор полевого транзистора 1, соединен резистором 14 с шиной питания, Входом устройства является затвор полевогот транзистора 1, а выходом — коллектор биполярного транзистора 4, 0цновибратор работает следующим образом.

В устойчивом состоянии полевой транзистор открыт, следовательно биполярный транзистор 4 также открыл, Транзистор 1 открыт отпирающим потенциалом, создаваемым источником питания на его затворе при помощи резистора 14. При этом иэ-за открытого перехода затвор-исток потенциал затвора близок к потенциалу общей шины. Ток стока открытого транзистора 1, создавая падение напряжения на резисторах 5 и 7, осуществляет отпирание перехода база — эмиттер транзистора 4, н часть тока протекает через базу транзистора 4, который насыщается, и на его коллекторе устанавливается потенциал, близкий к напряжению питания. Конденсатор !1 заряжен до напряжения близкого к напряжению питания, Диод 8 заперт падением напряжения на дополнительном резисторе 7. Конденсатор 9 заряжен до напряжения, равного напряжению питания за вычетом падения напряжения на дополнительном резисторе 7.

При поступлении на затвор полевого транзистора 1 пускового импульса запирающей полярности этот транзистор закрывается. Этот же импульс поступает через конденсатор 13 на эмиттер биполярного транзистора 4. Возникающее на резисторе 12 падение напряжения уменьшает разность напряжений между змиттером и базой биполярного транзистора 4 и запирает его.

Таким образом, конденсатор 13 и резистор

12 ускоряют работу схемы, так как биполярный транзистор 4 запирается пусковым импульсом одновременно с полевым транзистором 1, т,е. исключена задержка, вносимая полевым транзистором 1.

Запертый полевой транзистор 1 разрывает цепь питания базы биполярного транзистора 4, а конденсатор 9 за время длительности пускового импульса успевает дозарядиться через ре.зистор 7 до напряжения питания и создать запирающее нулевое напряжение на переходе баэаэмиттер транзистора 4, поэтому биполярный

764105 6 конденсатор 9 удерживает на базе транзистора

4 потенциал общей шины 2, в то время как на эмиттер поступил потенциал шины питания 6, т, т.е. к переходу база — эмиттер приложено отпио- g рающее напряжение. е Прежде чем конденсатор 9 заряжается с нео- большой постоянной времени через дополниа- тельнйй резистор 7; на выходе устанавливается потенциал шины питания 6 источника питания, 111 н скачек напряжения на коллекторе транзистора 4 через конденсатор 11 поступает на затвор транзистора 1 и открывает его.

Возникающий ток стока, протекая частично через базу транзистора 4, поддерживает траннем 15 зистор 4 В GTKp6IToM состоянии.

Резистор 3 служит для ограничения тока базы, а резистор 5 — для устранения замедля;

I о- ющего влияния конденсатора 9 на скорость отпирания транзистора 4 импульсом, поступащ ющим со стока, транзистора 1.

Следовательно, несмотря иа незаконченность разряда времязадающего конденсатора 11, одго. новибратор принимает устойчивое состояние ор одновременно с восстановлением кратковременд но снятого напряжения питания. е- Таким образом, предлагаемая схема одновибратора позволяет уменьшить временной сдвиг формируемого импульса и лучше запускается очень короткими импульсами, результатом чего

30 и является увеличение быстродействия предла гаемого устройства до уровня современных логических ТТЛ-микросхем, например 155-ой серии. транзистор 4 остается запертым до тех пор, пока заперт полевой транзистор 1.

Так как ток коллектора прекращается, падение напряжения на резисторе 10 отсутствуе и потенциал коллектора становится равным п тенциалу обшей шины, Поскольку напряжени на конденсаторе 11 не может изменяться мгн венно, перепад напряжения на коллекторе ок эывается приложенным к переходу затвор-исток в запирающем направлении, Времязадающий конденсатор 11 разряжаетс через времязадающий резистор 10, стремясь переэарядиться под действием напряжения ис точника питания.

Транзистор 1 остается закрытым напряжен на затворе, постепенно уменьшающимся по э поненциальному закону. Одновибратор будет находиться в этом временно устойчивом сост янин до тех пор, пока напряжение на затворе транзиСтора 1 по абсолютной величине не станет меньше напряжения отсечки, после чего транзистор 1 отпирается. Ток стока, протекая частично через базу транзистора 4, отпирает е

При открытых транзисторах 1 и 4 конденсат

11 оказывается подключенным между полюса ми источника питания и быстро заряжается ч реэ переходы затвор-исток транзистора 1 и коллектор-эмиттер транзистора 4. На выходе устанавливается потенциал, близкий к потенци алу шины питания 6, т.е. одновибратор возвр щается в исходное состояние.

При кратковременном снятии питания кон денсатор 9 быстро разряжается до нулевого напряжения через малое прямое сопротивление диода 8, открытый транзистор 4 и резистор 10, в результате чего шина питания приобретает потенциал обшей шины 2, и на базе транзистора 4 устанавливается потенциал общей шины 2.

После прекращения тока коллектора на выходе устанавливается потенциал, равный потенциалу общей шины 2. Напряжение на конденсаторе 11 скачком не изменяется, следователь. но, это напряжение, почти равное напряжению источника питания, оказывается приложенным к переходу затвор-исток и запирает транзистор 1.

При восстановлении напряжения питания в момент, когда транзистор 1 еще заперт напряжением, поддерживаемым конденсатором 11, транзистор 4 открывается .благодаря тому, что

Формула изобретения

Одновибратор по авт. св. Р 531260, о тлычающийся тем,что,сцельюувеИ1 личейия быстродействия и расширения функцн опальных воэможностей, в него введены конденсатор и резистор, причем конденсатор вклю. чен между эмиттером биполярного транзистора и затвором полевого транзистора, а резистор включен между шиной питания н эмиттером

45 этого биполярного транзистора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР У 531260, кл. Н 03 К 3/284, 05.02.75, 764105

Составитель Н. Бугров

Техред Н. Барадулина Корректор Г. Решетннк

Редактор И. Шубина

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 6301/49 Тираж 995 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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