Мультивибратор

Мультивибратор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Х АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистические

Респубпик

741423 (61) Дополнительное к авт. свил-ву(22) Заявлено 25. 1 1.74 (21) 207 8031/18-21 (51) М. Кд.

Н 03 К 3/335 с присоелинением заявки ¹вЂ”

Гаеударстеенный комитет (23) Приоритет йо денек изобретений и открытий

Опубликовано 15.06.80. Бюллетень № 22

Дата опубликования описания 16.06.80 (53) УДК 621. .375.431. 1 (088.8) (72) Авторы изобретения

Н. П. Королева и В. Б, фитингоф (7!) Заявитель (54) МУЛЬТИВИБFATOP тат (ca

Изобретение относится к радиоэлектронике и предназначено для создания автогенераторов, частота которых перестраивается в широком диапазоне изменением управляющего напряжения или параметров

5 времязадающей RC цепи.

Известны мультивибраторы на транзисторном эквиваленте двухбазового диода, содержащие первый биполярный транзистор одного типа проводимости, эмиттер кото- 1О рого подключен между конденсатором и резистором времязадающей цепи, а база— к средней точке делителя напряжения; второй биполярный транзистор противоположного типа проводимости по отношению к первому транзистору, эмиттер которого подключен к первому зажиму источника питания, база и коллектор соединены соответственно с коллектором и базой первого транзистора Я.

Недостатком известных устройств является их критичность к величине резистора времязадающей пепи и разбросу коэффициента передачи по току второго транзистора. Большим величинам резистора соответствуют малые величины зарядного тока, протекающего через резистор времязадающей цепи, и транзисторы эквивалента двухбазового диода работают в микрорежиме, что приводит к ум еньшению коэффи "чента передачи по току. При уменьшении тока ниже некоторой критической величины, или при превышении резистором времязадающей цепи некоторого критического значения в вольтамперной характеристике эквивалента двухбазового диода исчезает участок с отрицательным сопротивлением, что приводит к срыву генерации в мультивибраторе. Максимальную величину резистора

Я времязадающей цепи можно определйть по формуле где т= — напряжение источника питания:

U — напряжение отпирания первого ев транзистора

74142 (2) 40

Так, если управляющее устройство представляет собой цифроаналоговый преобразователь с транзисторными ключами, то величина Я лежит в пределах от сотен

Ом до десятков кОм.

Белью изобретения является повышение надежности путем обеспечения устойчивой работы в широком диапазоне изменения величины резистора времязадаюшей

55 цепи при большом разбросе коэффициента передачи по току второго транзистора, Для достижения указанной цели в мультивибратор, содержащи и транзисторный

А — коэффициент передачи по току г2 второго транзисторе в схеме . с общим эмиттером при токе коллекторами = =Э величина резистора в верхнем плече делителя напряжения;

< — коаффициент передачи делителя напряжения; о = КТ 0 025 — температурный о потенциал р- и перехода. 10

При большой величине тока времязадаюшей цепи затрудняется выход из насыщения второго транзистора в конце ироцесса разряда. накопительного конденсатора времязадаюшей цепи, Поэтому при 15 величине тока через резистор времязадшошей цепи большем некоторого критического значения также возможен срыв генерации импульсов мультивибратора, В этой же работе получена формула, опре- 20 деляюшая минимальную величину резистора R мин времязадаюшей цепи -;" (I, - )(-";) ".

25 где U — напряжение насыщения эквивао лента двухбазового диода.

Так, для транзистора 2Т201Б в диао назоне температур -60+125 С величина коэффициента передачи по току может лежать в пределах

15< Р, а 180

В этом случае для Е=12 В,О 6,6В, tl =0,5 и R 2,2кОМ имеем RHcIKc780

R м н= 190 кОм.

Приведенные расчеты показывают, что мультивибратор с классической схемой аквивалента двухбазового диода может обеспечить ограниченный диапазон перестройки (около 4 раз) и требует установки во времязадающей цепи резистора со сравнительно большим номиналом, что часто вызывает трудности нри организации устройств, управляющих частотой автогенератора, 45

3 аквивалент двухбазового диода, амиттер первого транзистора которого соединен с входным резистором, а через конденсатор — с обшей шиной источника питания, введен двухкаскедный усилитель на транзисторах с тем же типом проводимости, что и у второго транзисторе, причем выход мультивибратора через двухкаскадный усилитель соединен с коллектором первого транзистора, а входной резистор соединен с источником управляющего сигнала.

На чертеже представлена принципиальная схема устройства.

Устройство содержит транзисторный эквивалент двухбазового диода на транзисторах 1 и 2, входной резистор 3, конденсатор 4, двухкаскадный усилитель на транзисторах 5, б„источник 7 управляющего сигнала, резисторы 8-12, клеммы

1 3-15.

Мультивибратор работает следующим образом.

При подаче питающих напряжений конденсатор 4 времязадающей цепи находится в разряженном состоянии, поэтому транзистор 1 заперт напряжением делителя на резисторах 9, 10. В запертом состоянии находится и транзистор 2, так как ток его базы является частью тока коллектора транзистара 1, который равен нулю (транзистор 1 заперт).

Транзистор 6 находится в открытом состоянии, если напряжение на делителе из резисторов 9, 1.0 больше напряжения отпирания перехода база-емиттер транзистора 6, и напряжение между его коллектором и эмиттером близко к нулю,что приводит к запертому .состоянию транзистора 5, Итак, в исходном состоянии транзисторы 1, 2, 5, заперты, а транзистор 6 открыт. Кон денсатор 4 начинает заряжаться током источника 7 управляющего напряжения, которое должно быть больше суммы напряжения делителя на резисторах 9, 10 и пареппа напряжения на открытом переходе база-эмиттер транзистора 1. Указанное состояние транзисторов сохраняется до тех пор, пока увеличивающееся на конденсаторе 4 напряжение отрицательной полярности откроет транзистор 1. Появление тока в коллекторе транзистора 1 приводит к отпиранию транзистора 2, уменьшению отрицательного напряжения на делителе из резисторов 9, 10, а значит к лавинообразному отпиранию транзисторов 1 и 2. При этом запирается транзистор 6 и отпирается транзистор 5.

5 7414

КоНденсатор 4 времязадающей цепи начинает разряжаться током, проходящим через транзисторы 1, 2 и 5, на клемме 14 мультивибратора появляется отрицательный импульс. По мере разряда конденсатора ток его разряда уменьшается, постепенно приближаясь к величине тока протекающего через резистор 3 времязадаюшей цепи. Если бы в устройстве отсутствовали транзисторы 6 и 5, то весь ток разряда конденсатора протекал бы по цепи база-эмиттер транзистора 2, и при значительной величине тока, протекающего через резистор 3 времязадающей цепи, транзистор 2 находится в глубоком д режиме насыщения, при котором напряжение на базе транзистора 1 неизменно и транзисторный эквивалент двухбазового диода из режима насыщения не выходит. При этом автоколебания мультивибратора сорваны.

В предложенном устройстве часть тока разряда конденсатора 4 времязадаюшей цепи протекающая в коллекторной цепи транзистора 1 делится на две части, од- на протекает через переход база-эмиттер транзистора 2, а вторая через коллекториую цепь транзистора 5. Так как коллекторный ток этого транзистора выбран больше, чем максимальный ток через чл резистор 3 времязадающей цепи, то неизбежно в конце процесса разряда конденсатора 4 ток базы транзистора 2 упадет до нуля, что вызовет увеличение от.рицательного напряжения на базе тран23 6 зистора 1 и лавинообразное запирание транзисторного эквивалента двухбазового диода независимо от коэффициента передачи по току транзистора 2. При этом откроется транзистор 6, а значит запрется транзистор 5. Таким образом, происходит один цикл работы устройства.

Предлагаемое устройство является автоколебательным мультивибратором, работаюшим в широком диапазоне частот (до 10 ) при значительном разбросе параметров входящих в него транзисторов.

Формула изобретения

Мультивибратор, содержащий транзисторный эквивалент двухбазового диода, эмиттер первого транзистора которого соединен с входным резистором, а через конденсатор — с общей шиной источника питания, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности введен двухкаскадный усилитель на транзисторах с тем же типом проводимосн, что и у второго транзистора, причем выход мультивибратора через двухкаскадный усилитель соединен с коллектором первого транзистора, а входной резистор соединен с источником управляющего сигнала..

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Y=- 272358, кл. Н 03 К 3/335, 16.08.67 (прототип) .

ЦНННПН Заказ 3334/10 Тираж 995 Подписное

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