Управляемый мультивибратор

Управляемый мультивибратор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для генерации прямоугольных импульсов в автоматике и электронике. Цель изобретения - повышение надежности и расширение области применения - достигается за счет обеспечения независимого регулирования частоты и скважности генерируемых импульсов . Для этого в устройство, содержащее времязадаюший конденсатор 1, интегральный таймер 3, потенциометр 6 регулировки скважности импульсов, фотодиодный оптрон 8, взвешенный источник 15 таймера 3, дополнительно введены: выпрямительный мост 2, блок 4 связи, инвертор 5, элемент 7 коррекции коэффициента нелинейности передачи фотодиодного оптрона, токоограничивэюш.ий резистор 9, повторитель 10 напряжения, выполненный в виде транзистора 11, потенциометра 12 регулировки частоты, ограничивающего резистора 13, источника питания 14 цепей управления . Введение цепи коррекции нелинейности коэффициента передачи оптрона позволяет сохранить длительность периода колебаний при регулировке скважности и тем самым исключить отбор оптронов по линейности коэффициента передачи, что особенно важно в серийном производстве. 2 з. п. ф-лы, 1 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН g 4 Н 03 К 3/281 ..( л. ".

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4117490/24-2! (22) 15.09.86 (46) 30.08.88. Бюл. № 32 (72) В. Н. Козубов (53) 621.318 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 527815, кл. Н 03 К 3/283, 1975.

Коломбет Е. А. Таймеры. — Массовая библиотека. инженера электроника, М.: Радио и связь, вып. 39, с. 41 — 42, рис. 33 б, ! 983. (54) УПРАВЛЯЕМЫЙ МУЛЬТИВИБРАТОР (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для генерации прямоугольных импульсов в автоматике и электронике. Цель изобретения— повышение надежности и расширение области применения — достигается за счет обеспечения независимого регулирования частоты и скважности генерируемых импульÄÄSUÄÄ 1420646 А1 сов. Для этого в устройство, содержащее времязадающий конденсатор l, интегральный таймер 3, потенциометр 6 регулировки скважности им пульсов, фотодиодн ы и оптрон 8, взвешенный источник 15 таймера 3, дополнительно введены: выпрямительный мост 2, блок 4 связи, инвертор 5, элемент 7 коррекции коэффициента нелинейности передачи фотодиодного оптрона, токоограничивающий резистор 9, повторитель 10 напряжения, выполненный в виде транзистора 11, потенциометра 12 регулировки частоты, ограничивающего резистора

13, источника питания 14 цепей управления. Введение цепи коррекции нелинейности коэффициента передачи оптрона позволяет сохранить длительность периода колебаний при регулировке скважности и тем самым исключить отбор оптронов по линейности коэффициента передачи, что особенно важно в серийном производстве. 2 з. п. ф-лы, 1 ил.

1420646

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для генерации прямоугольных импульсов в автоматике и электронике.

Целью изобретения является повышение надежности и расширение области применения за счет обеспечения независимого регулирования частоты и скважности генерируемых импульсов.

На чертеже показана электрическая принципиальная схема управляемого мультивибратора.

Управляемый мультивибратор содержит врем язадающий конденсатор 1, диодный выпрямительный мост 2, интегральный таймер 3, блок 4 связи, инвертор 5, потенциометр 6 регулировки скважности импульсов, элемент 7 коррекции (резистор 7) нелинейности коэффициента переда чи фотодиодного оптрона 8, токоограничивающий резистор 9, повторитель 10, выполненный в виде транзистора 11, потенциометра 12 регулировки частоты, ограничивающего напряжение резистора 13, источника 14 питания цепей управления, взвешенный источник 15 питания таймера 3.

Блок 4 связи таймера с цепями управления содержит фототранзисторный оптрон

16„буферный ключ 17, токоограничивающий резистор 18, условный переключатель 19 цепи связи 4, который при работе мультивибратора соединен с общими шинами источников питания.

Времязадающий конденсатор 1 соединен с первым входом выпрямительного моста 2, второй вход которого соединен с закрытым выходом таймера 3, открытый выход которого соединен с первым входом блока 4 связи, выход которого соединен с входом инверторного ключа 5 и первыми выводами потенциометра 6 регулировки скважности импульсов и резистора 7 коррекции нелинейности коэффициента передачи фотодиодного оптрона 8. Вторые выводы потенциометра 6 и резистора 7 и выход инвертора 5 объединены. Движок потенциометра 6 регулировки скважности импульсов соединен с катодом светодиода оптрона 8, катод и анод фотодиода которого соответственно соединены с первым и вторым выходами выпрямительного моста 2. Анод светодиода оптрона 8 соединен с токоограничивающим резистором 9, второй вывод которого соединен с выходом повторителя 10. База транзистора 11 соединена с движком потенциометра 12 регулировки частоты, первый вход которого соединен с ограничивающим напряжение резистором 13, соединенным с общей шиной питания цепей управления, а второй вход— с источником 14 питания цепей управления. Выход буферного ключа 17 соединен с выходом блока 4 связи, а вход соединен с коллектором оптрона 16, эмиттер которого соединен с общей шиной пита10

55 ния цепей управления, а анод светодиода оптрона 16 соединен с первым входом цепи блока 4 и с вторым токоограничивающим резистором 18, соединенным с вторым входом блока связи 4, а катод светодиода — с третьим входом блока 4 связи, при этом второй и третий входы блока 4 связи соответственно соединены с питающей н общей шинами взвешенного источника 15 питания таймера 3.

Буферный ключ 17 и инвертор 5 могут быть реализованы на транзисторах или микросхемах с открытым коллектором с малым остаточным напряжением в открытом состоя н и и, В качестве источников питания цепей управления и таймера использованы известн ые устройства, например Л ИПС11 — 10.

Управляемый мультивибратор работает следующим образом.

В исходном состоянии на закрытом выходе интегрального таймера 3 имеется напряжение, близкое к напряжению питания источника 15, и через выпрямительный мост 2 и фотодиод оптрона 8 конденсатор 1 заряжается до верхнего порога таймера 3. Закрытый выход таймера 3 разомкнут, ток, протекающий через резистор 18 и светодиод оптрона 16, возбуждает уменьшение сопротивления его транзистора и открывает буферный ключ 17.

В результате инвертор 5 разомкнут и ток повторителя 10, протекающий через токоограничивающий резистор 9 и правое плечо потенциометра 6, возбуждает в оптроне 8 ток заряда конденсатора 1. При достижении верхнего порога в таймере 3 его выходы переключаются, потенциалы на закрытом и открытом выходах становятся близкими к нулю, оптрон 16 выключается, буферный ключ 17 размыкается, а инвертор 5 замыкается. При этом ток повторителя 10 протекает по левому плечу потенциометра 6 и возбуждает в оптроне 8 ток разряда конденсатора 1 через фотодиод оптрона 8 и выпрямительный мост 2 до нижнего порога таймера 3.

При достижении нижнего порога таймер 3 возвращается в исходное состояние и процесс повторяется.

Регулировка скважности-импульсов и регулировка частоты мультивибратора осуществл яется соответственно потенциометрами 6 и 12.

Поддержание установленной скважности импульсов осуществляется повторителем 10, который не изменяет соотношения токов установленной скважности потенциометром 6 совместно с токоограничивающим резистором 9 при регулировании потенциала резистором 12.

Особые. затруднения вызывает поддержание неизменнои длительности периода колебаний при регулировке скважности в диапазоне регулируемых частот. Это объяс1420646

Формула изобретения

3 няется неидеальностью линейности передаточных характеристик применяемых фотодиодных оптронов. Некоторые из оптронов имеют линейность, удовлетворяющую требованиям, например, до 1Я и в этом случае они обеспечивают в мультивибраторе поддержание неизменности периода колебаний при регулировке скважности в диапазоне частот с точностью порядка 0,5Я.

Однако имеются оптроны, линейность которых не удовлетворяет поставленным требованиям. В этом случае отклонения длительности периода колебаний составляют от 5 до 120О"

Специальный отбор оптронов требует значительных временных затрат и невыгоден. Предлагаемый мультивибратор за счет применения резистора 7 коррекции нелинейности коэффициента передачи фотодиодного оптрона (приводящего к коррекции отклонения длительности периода колебаний) позволяет исключить такой отбор.

Коррекция отклонений длительности периода колебаний осуществляется подстройкой резистора 7 и одновременным контролем длительности в крайних точках регулирования скважности относительно длительности периода при скважности, равной двум. Суть компенсации нелинейности заключается в том, что резистор 7, соединенный параллельно выводам потенциометра 6 регулировки скважности импульсов, вносит свою нелинейность эквивалентного сопротивления и соответственно изменения тока оптрона 8 в зависимости от положения движка потенциометра 6 и увеличивает ток только в плече с максимально выведенным сопротивлением потенциометра 6, в результате чего уменьшается длительность наиболее широкой части импульса или паузы на необходимую величину.

Пусть оптрон 8 имеет нелинейный коэффициент передачи. В этом случае потенциометром 12 устанавливают среднюю частоту мультивибратора, а движок потенциометра ставят в среднее положение. Фиксируют значение длительности периода колебаний. После этого выводят движок потенциометра 6 в крайнее положение и подстройкой резистора 7 добиваются фиксированного значения длительности периода колебаний. Затем выводят движок потенциометра 12 в верхнее положение, устанавливают движок дотенциометра 6 в среднее положение, фиксируют значение длительности периода колебаний и проверяют значение длительности в крайнем положении движка потенциометра 6. После этого выставляют движок потенциометра 6 в среднее положение, а движок потенциометра 12 — в нижнее положение, повторяя процесс проверки совпадения длительности периода колебаний во всех точках регулирования скважности. В случае неодинакового отклонения

4 длительности периода колебаний при регулировке скважности в верхней и нижней точках диапазона частот мультивибратора среднюю частоту коррекции подбирают (потенциометром 12) опытным путем для достижения равенства отклонений длительности периода колебаний аналогично процессу настройки.

Таким образом, повышается в несколько раз точность поддержания неизменной длительности периода колебаний при регулировке скважности во всем диапазоне частот путем дополнительной коррекции. Так, например, если отклонение длительности по диапазону частот без коррекции было порядка 37Я, то с коррекцией отклонение не превышало 3,8Я.

В случае отсутствия необходимости управлять взвешенными силовыми цепями управления цепь связи 4 можно видоизменить без ущерба качества работы мультивибратора, переключив контакты условного переключателя 19 в положение 19.1.2;

19.2.2; 19.3.2.

Предлагаемый управляемый мультивибратор позволяет гальванически развязать цепи управления от взввешенных цепей таймера и элементов управления силовыми цепями при помощи оптронов, что позволяет за счет увеличения токов управления повысить помехоустойчивость, а следовательно, и надежность работы мультивибратора особенно при значительных удалениях цепей управления. Кроме того, мультивибратор имеет широкие функциональные возможности за счет независимого регулирования частоты и скважности импульсов с сохранением скважности в диапазоне частот.

Введение цепи коррекции нелинейности коэффициента передачи оптрона позволяет сохранить длительность периода колебаний при регулировке скважности и тем самым исключить отбор оптронов по линейности коэффициентов передачи, что важно в серийном производстве.

1. Управляемый мультивибратор, содержащий интегральный таймер, подключенный к выводам взвешенного источника питания. времязадающий конденсатор, потенциометр регулировки скважности импульсов, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и расширения области применения за счет обеспечения независимого регулирования частогы и скважности генерируемых импульсов, в него введены фотодиодный оптрон, диодный выпрямительный мост, повторитель напряжения, токоограничивающий резистор, элемент коррекции нелинейности коэффициента передачи фото1420646

Составитель Г. Крапива

Редактор М. Недолуженко Техред И. Верес Корректор О. Кравцова

Заказ 4333/56 Тираж 928 Поди исное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

5 диодного оптрона, инвертор и блок связи интегрального таймера с цепями управления, при этом времязадающий конденсатор соединен с первым входом выпрямительного моста, сигнальным входом интегрального таймера, а второй обкладкой— с первым выводом взвешенного источника питания и первым входом блока связи интегрального таймера с цепями управления, к которому подключен открытый выход интегрального таймера, закрытый 1р выход которого подключен к второму входу выпрямительного моста, выход блока связи интегрального таймера с цепями управления соединен с входом инвертора и с первыми выводами потенциометра регулировки скважности импульсов и элемента коррекции нелинейности коэффициента передачи фотодиодного оптрона, вторые выводы которых и выход инвертора объединены, движок потенциометра регулировки скважности соединен с катодом светодиода оптрона, катод и анод фотодиода которого соединены соответственно с первым и вторым выходами выпрямительного моста, а анод светодиода оптрона соединен через токоограничивающий резистор с выходом повторителя напряжения, управляющий вход 25 интегрального таймера соединен с вторым входом блока связи интегрального таймера с цепями управления, третий вход которого соединен с закрытым выходом интегрального таймера и вторым выводом взвешенного источника питания.

2. Мультивибратор по п. 1, отличаюи4ийся тем, что блок связи интегрального таймера с цепями управления содержит фототранзисторный оптрон, буферный ключ и второй токоограничивающий резистор, причем выход буферного ключа соединен с выходом блока связи интегрального таймера с цепями управления, а вход соединен с коллектором. транзистора оптрона, эмиттер которого соединен с общей шиной блока питания цепей управления, анод светодиода соединен с первым входом блока связи интегрального таймера с цепями управления, катод светодиода — с вторым входом блока связи интегрального таймера с цепями управления непосредственно и третьим его входом через ограничительный резистор.

3. Мультивибратор по п. 1, отличаюи ийся тем, что повторитель содержит транзистор, база которого соединена с движком потенциометра регулировки частоты, первый вывод которого через ограничительный резистор соединен с общей шиной, а второй — с потенциальной шиной питания блока питания цепей управления.