JPH0154885B2 - - Google Patents

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JPH0154885B2
JPH0154885B2 JP56044585A JP4458581A JPH0154885B2 JP H0154885 B2 JPH0154885 B2 JP H0154885B2 JP 56044585 A JP56044585 A JP 56044585A JP 4458581 A JP4458581 A JP 4458581A JP H0154885 B2 JPH0154885 B2 JP H0154885B2
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JP
Japan
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transistor
circuit
capacitor
transistor switch
voltage
Prior art date
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JP56044585A
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English (en)
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JPS57159119A (en
Inventor
Kazuo Tokuda
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Nippon Electric Co Ltd filed Critical Nippon Electric Co Ltd
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Publication of JPS57159119A publication Critical patent/JPS57159119A/ja
Publication of JPH0154885B2 publication Critical patent/JPH0154885B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K3/00Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
    • H03K3/02Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
    • H03K3/023Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use of differential amplifiers or comparators, with internal or external positive feedback

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は単安定マルチバイブレータ、特に集積
回路化に最適なトランジスタ単安定マルチバイブ
レータ回路に関する。
入力トリガパルスに同期させて一定パルス幅の
パルスを発生させる回路の代表的なものとして単
安定マルチバイブレータが広く知られている。第
1図は従来から用いられているトランジスタ単安
定マルチバイブレータの一例を示したものであ
る。本回路はコレクタ−ベース結合単安定マルチ
バイブレータとして広く知られているもので、ト
ランジスタ51と52の共通エミツタ接続点は抵
抗54を介して接地されており、この抵抗54と
は並列にコンデンサ63が接続されている。トラ
ンジスタ51,52のコレクタはそれぞれ抵抗5
6,58を介して電源ライン65に接続され、ト
ランジスタ51のコレクタはコンデンサ61を介
してトランジスタ52のベースに接続され、トラ
ンジスタ52のコレクタはコンデンサ62と抵抗
59との並列接続回路を介してトランジスタ51
のベースに接続されている。更にコンデンサ61
とトランジスタ52のベースとの接続点は抵抗5
7を介して電源ライン65に接続され、コンデン
サ62と抵抗59との並列接続回路とトランジス
タ51のベースとの接続点は抵抗53を介して接
地されている。トリガー信号は入力端子66か
ら、コンデンサ60と抵抗55との微分回路とダ
イオード64とを介して、トランジスタ51のコ
レクタに加えられ、出力はトランジスタ52のコ
レクタに接続された出力端子67から取り出され
る。
かかるコレクタ−ベース結合単安定マルチバイ
ブレータは、パルス状トリガー信号はコンデンサ
ー60と抵抗55とで微分されて、微分出力の負
成分がトランジスタ51のコレクターに加えられ
ると同時に、コンデンサ61を介してトランジス
タ52のベースに加えられ、トランジスタ52を
オフ状態にする。この時、トランジスタ51と5
2とは差動増幅器を構成しているので、トランジ
スタ52がオフ状態でトランジスタ51がオン状
態である状態が維持される。しかしながら、その
後、コンデンサ62が充電されてトランジスタ5
1のベース電位が下がると、トランジスタ51が
オフ状態でトランジスタ52がオン状態にそれぞ
れ反転する。したがつて、トランジスタ52がオ
フの状態の期間のパルス巾の出力パルスを出力端
子67に生じる。
このようなコレクタ−ベース結合単安定マルチ
バイブレータでは集積回路化できない素子である
コンデンサを4つも必要とし、このためあえて集
積回路化すると、入出力端子および電源端子の外
に4つの外付端子を必要とする。また、トランジ
スタ51もしくは52のいずれか一方は常にオン
状態であるため、電力消費も大きくなる。その
上、出力パルスのパルス巾はトランジスタ51の
ベース電圧とトランジスタ51の閾値電圧とで決
まる。しかしながら、トランジスタ51の閾値電
圧が動作温度の影響を大きく受けるため、出力パ
ルスのパルス巾は周囲温度や動作温度に大きく影
響される欠点がある。また、抵抗53,58,5
9とコンデンサ62とで決まるトランジスタ51
のベース電圧も電源電圧によつて変つてしまうた
め、出力パルスのパルス巾は電源電圧によつても
大きく影響を受ける欠点がある。
このように、従来の単安定マルチバイブレータ
は集積回路化に不向きで、出力パルス巾も動作条
件によつて大きく影響される欠点がある。
本発明の目的は、抵抗と容量の直列接続による
充電時定数によつて所望のパルス幅が決まるよう
になされ、集積回路化において最少限の数である
一つの端子で構成することのできる単安定マルチ
バイブレータを提供することである。更に本発明
によれば、前記充電時定数以外の回路素子の特性
の影響が出力パルス幅に現れない構成が可能であ
り、電源電圧変動や周囲温度変化に対して非常に
安定で集積回路化に最適な単安定マルチバイブレ
ータを得ることができる。
本発明によれば、一端に電源電圧を加え、他端
を接地した抵抗と容量の直列接続回路と、これら
抵抗と容量の接続点につながれた前記容量の電荷
を放電するための第1のトランジスタスイツチ回
路と、基準電圧と前記容量の充電電圧を比較する
差動比較回路と、この差動比較回路に電流を供給
する電流供給源と、この電流供給源を遮断するた
めの第2のトランジスタスイツチ回路と、第1の
トランジスタスイツチ回路と第2のトランジスタ
スイツチ回路を同時に駆動する入力ゲート信号を
受ける入力端子と、前記差動比較回路の出力を検
出して前記第1のトランジスタスイツチ回路と第
2のトランジスタスイツチ回路を同時に遮断させ
るための第3のトランジスタスイツチ回路とを備
え、前記第1のトランジスタスイツチ回路と第2
のトランジスタスイツチ回路が、入力ゲート信号
により導通状態から遮断状態に転じる時点から前
記抵抗と容量の値によつて決まる一定期間のみ前
記第3のトランジスタスイツチ回路を動作させる
ことを特徴とする単安定マルチバイブレータを得
る。
以下に、図面を参照して本発明をさらに詳細に
説明する。
第2図は本発明による単安定マルチバイブレー
タの動作を説明するための機能ブロツク図であ
る。同図において抵抗Rと容量Cが直列接続さ
れ、抵抗Rの一端には電源電圧Vccが印加され
て、容量Cの一端は接地されており、抵抗Rと容
量Cの接続点は端子Aに接続されている。端子A
には第1のトランジスタスイツチ回路1がつなが
れており、入力端子4に入力トリガ信号が加わら
ない状態では、端子Aに接続された容量Cの電荷
を放電し、端子Aをほぼ接地電位まで短絡させて
いる。端子Aは更に差動比較回路5につながれて
おり、差動比較回路5は基準電圧VRと端子Aの
電位とを比較増幅し、その出力を第3のトランジ
スタスイツチ回路3へ供給する。差動比較回路5
を動作させるための電流供給源6は第2のトラン
ジスタスイツチ回路2によつて切換えられ、第1
のトランジスタスイツチ回路と並列に接続された
入力端子4に入力信号が加わらない状態では、電
流供給を遮断されている。第3のトランジスタス
イツチ回路3は、第1のトランジスタスイツチ回
路1と第2のトランジスタスイツチ回路2とを同
時に遮断するように接続されて、帰還ループを形
成している。
以上のように、入力トリガ信号の加わらない状
態では、第1のトランジスタスイツチ回路1と第
2のトランジスタスイツチ回路2が動作してお
り、電流供給源6が遮断されているために差動比
較回路5、第3のトランジスタスイツチ回路3は
遮断状態にある。そこで入力端子4に入力トリガ
信号が加わつて第1のトランジスタスイツチ回路
1と第2のトランジスタスイツチ回路2とを遮断
させると、放電されていた容量Cに抵抗Rを通し
て充電が開始され、端子Aの電位は時定数CR
(C、Rを容量Cと抵抗Rの夫々の値とする)に
応じて時間とともに上昇する。一方、電流供給源
6は動作を開始し、差動比較回路5に動作電流を
供給するので、差動比較回路5は端子Aの電位と
基準電圧VRとの比較増幅が可能となる。端子A
の充電電位が基準電圧VRに達するまでの期間に
差動比較回路5の出力には第3のトランジスタス
イツチ回路3を駆動する出力電流が供給される。
第3のトランジスタスイツチ回路3が動作すると
前述のように第1のトランジスタスイツチ回路1
と第2のトランジスタスイツチ回路2とを遮断さ
せるので、入力トリガ信号が加わると同時に遮断
された第1のトランジスタスイツチ回路1と第2
のトランジスタスイツチ回路2は入力トリガ信号
が加わらなくなつても引続き遮断状態が保持され
る。端子Aの充電電位が上昇して基準電圧VR
達すると、差動比較回路5の出力が反転して第3
のトランジスタスイツチ回路3を遮断に切換える
ので、第1のトランジスタスイツチ回路1と第2
のトランジスタスイツチ回路2はもとの動作状態
に復帰する。
以上、第3のトランジスタスイツチ回路3は入
力トリガ信号が加わつてから、抵抗Rと容量Cと
電源電圧Vccと基準電圧VRとで決まる一定期間
のみ動作して出力端子6に出力パルスを供給する
ことになり、これは単安定マルチバイブレータの
動作に他ならない。
第3図は本発明による単安定マルチバイブレー
タの具体的な一実施例を示す回路接続図、第4図
は第3図の動作を説明するための各部の電圧波形
図である。
第3図において、エミツタ抵抗11を介して電
源電圧Vccを印加されたトランジスタ12は通常
エミツタ接地回路として順バイアスされて一定の
コレクタ電流を供給している。トランジスタ12
のコレクタはダイオード13を介してエミツタを
接地したトランジスタ14のベースへ接続され、
更に抵抗15を介してエミツタを接地したトラン
ジスタ16のベースへ接続されている。トランジ
スタ14は第2図における第1のトランジスタス
イツチ回路に相当しそのコレクタは端子Aに接続
されている。トランジスタ12のコレクタ電流は
一部抵抗17に流れるが、トランジスタ14とト
ランジスタ16のベース電流となつて供給され両
者を導通状態にしている。第2図と同様に、端子
Aには抵抗Rと容量Cが接続され、トランジスタ
14の導通によつて容量Cの電荷は放電されて端
子Aはほぼ接地電位に保持されている。エミツタ
が共通接続されたトランジスタ17とトランジス
タ18は差動比較回路を構成し、トランジスタ1
7のベースには端子Aの電位が、トランジスタ1
8のベースには抵抗19と20で電源電圧Vccを
分割して得た基準電圧VRが加えられている。ト
ランジスタ17と18のエミツタ電流を供給する
電流供給源はベースを抵抗21を介してバイアス
電圧源22へ接続し、エミツタを抵抗23を介し
て接地したトランジスタ24で構成されている。
但しトランジスタ24のベースにはトランジスタ
16のコレクタが接続されており、トランジスタ
16が導通状態にあるので、トランジスタ24及
びトランジスタ17,18は遮断されて電流は流
れない。従つてトランジスタ18のコレクタに接
続された電流ミラートランジスタ25も遮断状態
となり、コレクタに接続された抵抗26,27に
は電流が供給されないので、第3のトランジスタ
スイツチ回路に相当するトランジスタ28も遮断
状態になつている。
ここでトランジスタ12のベースが入力トリガ
信号によつて一時的に逆バイアスにされると、ト
ランジスタ14と16はベース電流が供給されな
くなり、どちらも遮断に切換わる。そして容量C
には抵抗Rを通して電源電圧Vccから充電電流の
供給が開始される。同時にトランジスタ24が電
流供給源として動作し、差動比較回路のうち基準
電圧VRでベースをバイアスされたトランジスタ
18が導通して、更に電流ミラートランジスタ2
5、トランジスタ28を動作させ、トランジスタ
12のコレクタ電位を低下させることにより、そ
の後の入力トリガ信号の有無に係りなくトランジ
スタ14,16の遮断、トランジスタ24,1
8,25,28の導通の状態を保持する。トラン
ジスタ18のベースには基準電圧VRが与えられ
ており、端子Aの充電電位が基準電圧VRに達し
た時点で差動トランジスタ17と18が切換わ
り、トランジスタ18と電流ミラートランジスタ
25、トランジスタ28を遮断状態とする。この
ときに次の入力トリガ信号が加わつていなけれ
ば、もとの状態に復帰し、トランジスタ14,1
6が導通、トランジスタ24,17,18,2
8、電流ミラートランジスタ25が遮断となる。
第4図において、トランジスタ12のベースに
加わる入力トリガ信号を波形31で示すと、トラ
ンジスタ12のコレクタ電位は、波形31の立上
りに同期して低下し、トランジスタ12が導通状
態に戻つた後もトランジスタ28の導通によつて
一定期間低電位を保持する波形32で表わされ
る。波形33は端子Aの電位の変化を示したもの
で、波形31の立上りと同時に容量Cの充電が始
まり、基準電圧VRに達した時点でトランジスタ
14により放電される。波形34は電流ミラート
ランジスタ25のコレクタに接続された出力端子
6に現れる出力パルス波形であり、パルス幅は以
下のように求められる。
基準電圧VRに達するまでの充電時間をTとす
ると、 VR={1−exp(−T/CR)}Vcc T=−CRln(1−VR/Vcc) ……(1) パルス幅は、第4図に示すように、この充電時
間Tに等しい。ここで基準電圧VRを第3図の如
く抵抗分割による電源電圧Vccに比例した電圧と
して与える場合のパルス幅T′は、VR=KVcc(K
は抵抗19と20による電圧分割比で、0<K<
1)として(1)式に代入して T′=−CRln(1−K) ……(2) で求められる。(2)式よりパルス幅は抵抗Rと容量
Cの値と、基準電圧VRを与える抵抗19と20
の分割比Kで決定されるので、電源電圧Vccの変
動や、トランジスタのVBEの温度変化等によつて
影響を受けず非常に安定に得られることが分か
る。
第3図において、端子Aの放電時の電位はトラ
ンジスタ14のコレクタ−エミツタ間飽和電圧に
よつて決まり、厳密には接地電位ではないが、ト
ランジスタ14の飽和抵抗を低く選定し、抵抗R
の値を大きく設定してコレクタ電流を少なくして
おけば基準電圧VRに対して十分無視できる値に
することができる。また、容量Cの放電時間はト
ランジスタ14のコレクタ電流で決まるが、所望
のパルス幅には無関係である。容量Cの充電期間
はトランジスタ17が遮断状態であるから、パル
ス幅を決める時定数CRに対してトランジスタ1
7のベース電流は影響を及ぼさない。また、入力
トリガ信号の到来がパルス幅に比べて、十分長い
周期であるか、または非常に少ない場合には、回
路中のトランジスタの多くが遮断状態のままとな
る第3図の回路によれば、従来の回路に比べて消
費電力の節減が可能である。
以上、本発明に係る一実施例につき本発明を説
明したが、NPNトランジスタとPNPトランジス
タを置き換えても同様に動作することは明らかで
あり、本発明は特許請求の範囲記載のすべてに及
ぶものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は単安定マルチバイブレータの従来例を
示す回路接続図、第2図は本発明による単安定マ
ルチバイブレータの動作を説明するための機能ブ
ロツク図、第3図は本発明による単安定マルチバ
イブレータの具体的な一実施例を示す回路接続
図、第4図は第3図の動作を説明するための各部
の電圧波形図である。 1,2,3……トランジスタスイツチ回路、4
……入力端子、5……差動比較回路、6……出力
端子、R……抵抗(抵抗値)、C……容量(容量
値)、Vcc……電源電圧、VR……基準電圧、A…
…端子、11,15,17,19,20,21,
23,26,27……抵抗、12,14,16,
17,18,24,25,28……トランジス
タ、13……ダイオード、31,32,33,3
4……各部電圧波形。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 第1および第2の電源端子間に設けられた抵
    抗および容量の直列接続回路と、これら抵抗およ
    び容量の接続点に接続され導通状態時に前記容量
    を放電する第1トランジスタスイツチ回路と、前
    記第1および第2の電源端子間に設けられこれら
    端子間の電源電圧の分圧電圧を基準電圧として発
    生する抵抗分圧回路と、前記容量の充電電圧を前
    記基準電圧と比較する差動比較回路と、この差動
    比較回路に動作電流を供給して前記差動比較回路
    に比較動作を行なわせしめる電流供給源と、導通
    状態時に前記電流供給源を遮断する第2のトラン
    ジスタスイツチ回路と、トリガ信号に応答して前
    記第1および第2のトランジスタスイツチ回路の
    両方を導通状態から遮断状態にする手段と、前記
    差動比較回路の出力に応答して、前記容量の充電
    電圧が前記基準電圧に達する時点まで前記第1お
    よび第2のトランジスタスイツチ回路を遮断状態
    に保持する第3のトランジスタスイツチ回路とを
    備えることを特徴とする単安定マルチバイブレー
    タ。
JP56044585A 1981-03-26 1981-03-26 Monostable multivibrator Granted JPS57159119A (en)

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JPS57159119A JPS57159119A (en) 1982-10-01
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4973959A (ja) * 1972-11-15 1974-07-17

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JPS57159119A (en) 1982-10-01

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