1о оз Ссветских
С ж?, млкгстическим
4 йй > "ь ф А ..* ам .Ф С т
". И » в Ф р р .с у p т м е» уе» g щу (о! ) Дополнительное к авт. свид-Bv (22) Заявлено 091178 (21) 2681?65/18-21 с присоединением заявки HP (23) Приоритет— ($f) (л
Н 03 K 3/281 з ос дврственныи хоиитет
CCCP по делом изобретений и открытий
Опубликовано 300330. Бюллетень NP 12 (53) УДЯ 621.373. .52(GS8.8) Дата опубликования î",èñàíèÿ 300380 (72) Автор изобретения
Физико-технический институт низких температур
АН Украинской CCP (71) Заявитель (54) МУЛЬТИВИБРЛТОР С ЭМИТТЕРНОЙ СВЯЗЬЮ
Изобретенйе относится к импульсчой технике, а именно к автоколеба= тельньм мультивибраторам с эмиттерной связью и может быть применено в радиотехнических устройствах различного назначения, например в вычйслительной технике, в техника связи, в ядерной и прикладной физике, в промышленной электронике и т.д.
Известны мультивибраторы с эмиттерной связью, которые вырабатывают импульсную последовательность в ждущем или автоколебательном режимах.
Устройства подобного типа содержат электронные приборы — транзисторы, эмиттеры которых соединены между собой и через резистор с общей шиной
1тсточника питания, кроме того имеют времяэадающие RC-цепи (1).
Общим недостатком этих устройств, является отсутствие возможности использования их в автоколебательном режиме на низких частотах.
Известен мультивибратор, содержащий два транзистора одного типа проводимости, эмиттеры которых соединены между собой и через резистор подключены к обшей шине источника питания, и времязадаюшие RC-цепи, одна из которых включена в цепь базы 30 первого транзистора, а вторая — между рсоллактором первого и базой второго транзистора -(2),Èçàåñòíûé мультивибра тор может работать как в ждущем, так и в автоколебательном режимах.
Однако в режиме автоколебаний частота следования генерируемых импульсов может меняться в узком диапазоче в сторону уменьшения генерируемых частот при соответствующем изменении постоянной времени RC-цепи, включенной в базовую цепь первогo транзистора, при условии, что емкость конденсатора RC-цепи остается постоянной величиной, а изменяется только сопротивление резистора.
Цель изобретения — расширение частотного диапазона в режиме автоколебаний.
Цель достигается тем,что в мультивибратор с эмиттерной связью, содержащий два транзистора,коллекторы которых соединены через резисторы с шиной источника питания,эмиттеры соединены между собой и через резистор с обшей шиной, база оцного транзистора через времязадающую цепь соединена с коллектором другого,база которого соединена с одним выводом времяэадаюшего резистора,а через резистор и конденсатор
725203 соединена соответственно с шиной источника питания и общей шиной, введен транзистор, эмиттер которого соединен с другим выводом времязадающего резистора, коллектор — с общей шиной, а база — с .выходом мультивйбратора.
На чертеже представлена принципиальная схема устройства.
Мультивибратор содержит транзисторы 1 и 2 с проводимостью типа и-р-и транзистор 3 с проводчмостью типа р-п-р, конденсаторы 4,5,6, постоянные резисторы 7,8,9,10,11 и времязадающий переменный резистор 12. Кроме того, на чертеже обозначены: +Е„- напряжение источчика питания; П,, — выходное напряжение.
Работа предлагаемого мультивибратара рассматривается для двух вариантов схемы. а) Транзистор 3 и переменный резистор 12 в схеме отсутствуют.
Предположим, что при подаче напряжения питания +Е„ после окончания переходных процессов транзистор 1 закрыт, а транзистор 2 открыт. Происходит заряд конденсаторов 4 и 5 па цепям.
Заряд конденсатора 4:
"+"Š— R — С вЂ” "-"Š†. Н вЂ” "+"E где R, внутреннее сопротивление источника питания.
Заряд конденсатора 5:
"+" Š— R — С вЂ” R — R -"-"Š— Ri—
6 63т2 и 35 — "+"Е
Разряд конденсатора 4:
Разряд конденсатора 5:
"+"С вЂ” R —  — R; — R — "-"С, 5 кэ м г где R„, сопротивление открытого перехода коллектор-эмиттер транзистора 2.
65 — -где Е — сопротивление открытого-— перехода база-эмиттер транзистора 2.
По мере заряда конденсаторов 4 и 5, 40 который происходит по указанньм цепям, имеющим постоянные времени: Ъ Р 3 4= НУ С4 4 ьдР У с,: Rs С6 и при условии, ч о С1 — С6, à R R6, т.е. пренебрегая малыми величинами
R Вв и R g получаем что заряда С4 + с заряда С . При наложении указанного условия конденсатор
5 быстро заряжается и транзистор 2 закрывается, при этом транзистор 1 тоже находится в закрытом состоянии.
Как только конденсатор 4 заряжается до Потенциала, который открывает
55 транзистор 1, происходит быстрый частичный разряд конденсаторов 4 и 5 па цепям.
После частичных разрядов конденсаторов 4 и 5 схема приходит в исходное состояние, т.е. транзистор 1 закрывается, а транзистор 2 открывается и происходит очередный цикл заряда и разряда конденсаторов
4 и 5, в результате чего на выхо-е схемы наблюдается выходное напряжение в виде импульсной последовательности с частотой и длительностью импульсов, определяемых, в основнбм, постоянными времени цепей заряда и разряда конденсаторов 4 и 5. б) При подключении транзистора 3 и резистора 12, как показано на чертеже, схема работает так же, как было описано выше, эа исключением того, что на базу транзистора
3 с выхода схемы по цепи обратной связи через конденсатор б подается импульс отрицательной полярности, который открывает транзистор 3, что приводит к более полному разряду конденсатора 4 по цепям (при условии, что R = О):
1) + С4 R R С4 и„,п
КЭтЬ где R63T1 и В,„„- сопротивление базаэмиттер и эмиттер-коллектор, соответственно открытых транзисторов
Более полный разряд конденсатора
4 прйвод1Й " к резкому понижению частоты генерируемых колебаний на выходе ° Наличие переменного резистора
12 позволяет плавно уменьшать частоту от максимального значения, при RII = десятки кОм, до минимального- при Н, О.
Мультивибратар с эмиттерной связью, содержащий два транзистора, коллекторы которых соединены через резисторы с шиной источника питания, эмиттеры соединены между собой и через резистор с общей шиной, база одного транзистора через времязадающую цепь соединена с коллектором другого, база которого соединена с одним выводам времяэадающего резистора, а через резистор и конденсатор соединена соответственно с шиной источника питания и общей шиной, о т л и ч а ю щ и и с ÿ тем, что, с целью расширения частотного диапазона, в него введен транзистор, эмиттер которого соединен с другим выводом времязадающего резистора, коллектор — с общей шиной, а баэа— с выходом мультивибратора.
Источники информации, принятые во внимание при.экспертизе
1. Степаненко И.П. Основы теории транзисторов и транзисторных схем.
М., Энергия, 1973, с.508.
2 Доронкин Е Ф Воскресенский В.В. Транзисторные генераторы импульсов. M ., Связь, 1968, с.100 (прототип).
Составитель A. Tèìîôååâ .
Техред Н.Бабурка Корректор Г.Решетник
Филиал ППП Патент™, r. Ужгород, ул. Проектная, 4
Эаказ 826/12 . Тираж 995 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
ll3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
ЦТГНИО-Т — Z!. -"1 1А, би&иотена f4RA
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Зависимые от авт. свидетельства №
Заявлено 18.Ч1!.1969 (№ 1:348930/26-9) М. Кл. Н 03k 3/281 с присоединением заявки №
Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров
Опубликовано 13.XII.1972. Бюллетень № 2 за 1973
Дата опубликования описания 12.П.1973
УДК 621.373.431.1 (088.8) Авторы изобретения
В. Ф. Вшола и Б. I(. Сухомлинов
Я(ДУЩИЙ 1т1УДЪТИВИБРАТОР С ЭМИТТЕРНОЙ
Изобретение относится к импульсной технике.
Известен ждущий мультивибратор с эмнттерной связью на двух транзисторах, содержащий динистор, конденсатор и диод. Такой мультивибратор имеет большую величину времени восстановления из-за значительной величины сопротивления участка база-нулевая шина открытого в статическом состоянии транзистора.
В целях уменьшения времени восстановления в предлагаемом мультивибраторе соединенные параллельно динистор и конденсатор включены в эмиттерную цепь открытого в статическом состоянии транзистора, эмиттср которого соединен с источником питания через резистор, а база упомянутого транзистора соединена через диод с эмиттером другого транзистора.
На чертеже изображен предлагаемый мультивибратор. Он содержит транзисторы 1 и 2, времязадающий конденсатор 8 и резистор 4.
В эмиттерную цепь открытого в статическом состоянии транзистора 1 включены параллельно соединенные динистор 5 и конденсатор 6. База транзистора 1 соединена с эмиттером транзистора 2 через диод 7, а эмпттер транзистора 1 соединен через резистор 8 с источником питания.
В исходном состоянии транзистор 1 открыт, — а транзистор 2 закрыт. Конденсатор 8 заря5 жен до напряжения, близкого к напряженшо питания.
С приходом запускающего импульса происходит лавинообразное опрокидывание схемы, в результате чего транзистор 1 оказывается
10 закрытым, а транзистор 2 — открытым. При этом на базе транзистора 1 появляется положительный перепад напряжения, обусловленный перепадом напряжения на коллекторе транзистора 2 и уменьшающийся по мере
15 разряда конденсатора 8 до значения, при котором диод 7 открывается. Одновременно с появлением положительного перепада напряжения на базе транзистора 1на его эмиттере начинает расти отрицательное напряжение, 20 обусловленное зарядом конденсатора б через резисторы 4 и 8. Рост этого напряжения продолжается до величины, при которой динистор 5 зажигается, шунтируя,кондснсатор 6, в результате напряжение на конденсаторе 6
25 падает до значения, близкого к нулю. Транзистор 1, закрытый до этого времени отрицательным напряжением на его эмиттере, открывается, и происходит лавинообразный процесс опрокидывания в первоначальное состоя30 нне.
Составитель В. Наваркин
Техред Т. Миронова
Корректоры: Л. Бадылама и Л. Новожилова
Редактор Т. Юрчикова
Заказ 242/13 Изд. № 1019 Тираж 404 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2
С приходом. следующего запускающего импульса описанный выше процесс повторяется.
Время восстановления описанного мультивибратора соответствует получению выходных прямоугольных импульсов с коэффициентом заполнения до 0,95.
На эмиттере транзистора 1 при работе мультивибратора образуется двухполярное пилообразное напряжение, определяемое перепадом напряжения на резисторе 4 и на конденсаторе б. Реализация устройства возможна также в ламповом варианте.
Ждущий мультивибратор с эмиттерной связью на двух транзисторах, содержащий
5 динистор, конденсатор н диод, отличающийся тем, что, с целью уменьшения времени восстановления, динистор и конденсатор, соединенные параллельно, включены в эмиттерную цепь открытого в статическом состоянии тран10 зистора, эмиттер которого соединен с источником питания через резистор, а база упомянутого транзистора соединена через диод с эмиттером другого транзистора.
Мультивибратор с эмиттерными связями на биполярных транзисторах
На рис. 10.29 показан мультивибратор с эмиттерными связями, использующий стандартные компоненты. Его подробный анализ приведен в книге Millman, Taub, Pulse, Digital, and Switching Waveforms. При анализе принимается, что Q 1 насыщается, a Q 2 — нет. Мы устанавливаем начальное напряжение на коллекторе Q1 равным 25 В. Вы можете попробовать несколько различных значений напряжения в команде .nodeset и сравнить результаты. Теоретический анализ дает для периода колебаний значение Т=145,6 мкс.
Рис. 10.29. Мультивибратор с эмиттерными связями
В качестве упражнения создайте собственный входной файл для этой схемы. Убедитесь, что результаты, полученные в Probe, дают Т=151,4 мкс. Графики напряжений на коллекторе показаны на рис. 10.30. Обратите внимание, что по оси X выбран временной интервал от 0,6 до 1,0 мс. Выходной файл показан на рис. 10.31
Рис. 10.30. Напряжения на коллекторах для схемы на рис. 10.29
**** 07/27/99 15:53:59 *********** Evaluation PSpice (Nov 1998) ***********