JPS63242018A

JPS63242018A - 単安定マルチバイブレ−タ

Info

Publication number: JPS63242018A
Application number: JP7402687A
Authority: JP
Inventors: Soichi Isono; 聡一磯野; Shoichi Miyazawa; 章一宮沢
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1987-03-30
Filing date: 1987-03-30
Publication date: 1988-10-07

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】Ｃ産業上の利用分野〕本発明は電子回路に係り、特に半導体集積回路に関する
。

〔従来の技術〕

単安定マルチバイブレータの基本回路は、第２図に示す
ように、トランジスタ１２のコレクタとトランジスタ１
３のベースを抵抗で結合し、トランジスタ１３のコレク
タとトランジスタ１２のベースをコンデンサ１４で結合
し、コンデンサ１４の両端を抵抗１５と抵抗１６で電源
に結合した回路になっている。

そして、公知のように、この回路の出力１日に出力され
るパルスの時間幅は、コンデンサ１４の容量をＣｎ［Ｆ
）、抵抗１５の抵抗値をＦＬＢ　［Ω〕とした時。

α７　Ｘ　ＣＢ　ｘ　Ｒｅ　［秒］テアル。

なお、この種の回路は１例えば「パルス回路（猪飼國夫
著、　１９７０年、ＣＱ出版社）」第１０２頁から１０
５頁等圧記述されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術は、出力パルスの時間幅が上記のようにＯ
１７ｘ　ＣＢ　ｘ　ＲＢで与えられ、長い時間幅のパル
スを得る忙は、大きな容量のコンデンサと大きな抵抗値
の抵抗が必要であり、この樵の回路を集積回路化する際
や、この棟の回路を組み込んだ装置の小型化に際して、
妨げになっていた。

また、前記抵抗を低い電流値の定電流源で置き換えるこ
とも可能であるが、１μＡ以下の定電流源は、半導体の
漏れ電流の影響のため、安定に作成することは容易では
ない。

本発明の目的は、小さな抵抗とコンデンサを用いて、長
い時間幅のパルスを出力する単安定マルチバイブレータ
を得ることにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は１時定数を決めるコンデンサに充電１するた
めの充電回路を２系統設け、第１の充電回路が上記コン
デンサに流す電流の極性と、第２の充電回路が上記コン
デンサに流す電流の極性とを逆にし、パルスを出力して
いる途中で、前記コンデンサの充電電流を切り換えるこ
とＫより達成される。

〔作用〕回路の初期状態では、前記コンデンサの両端の電位差が
ＶＯであり、出力回路がオフ状態であったとする。トリ
ガ入力が入ると、出力回路がオン状態になり、前記コン
デンサに第１の充電回路より充電が開始される。一定時
間Ｔ１が経過し、前記コンデンサの両端がｖｌになると
、切り換え回路が動作し、第２の充電回路から、前記コ
ンデンサより充電が開始される。第２の充電回路による
充電開始からＴ２だけ時間が経過すると前記コンデンサ
の両端の電位差はＶｏ　Ｖｃもとり、出力回路はオフ状
態になる。つまり、トリガ入力後に出力回路がオン状態
になっている時間は、ＴＩ＋Ｔ２であり、出力パルスの
時間幅は増加する。

〔実施例〕

以下１本発明の第１の実施例を第１図および第２図によ
り説明する。第１図は本実施例の回路図であり、第２図
は本実施例の各点での電圧変化を示すタイミングチャー
トである。第１図で、トランジスタ１とトランジスタ２
は、それぞれのベースとコレクタ間をたすき掛けに抵抗
８とコンデンサ３で接続されており、コンデンサ３の両
端は、抵抗４と抵抗５により電源に接続されており１回
路で決まる一定の電位忙充電されている。トランジスタ
７のベースは、抵抗６によりトランジスタ２のコレクタ
に接続されている。そして、トリガ入力が入っていない
定常時には、トランジスタ１とトランジスタ７はオンし
ており、トランジスタ２はオフしている。ここで、説明
のため、各トランジスタのオン時のベースとエミッタ間
の電圧をすべて等しくＶＢＦ＋とじ、抵抗４の抵抗値を
＃ＯＬ４とし。

抵抗５と抵抗６の抵抗値が等しくＲｓとし、コンデ・ン
サ３の容量をＣＢとし、電源電圧をＶＯＯとし。

ｖｃｏ〉３ｖＢＢとすると、定常時のトランジスタ１の
ベース電圧はＶＢｇであり、トランジスタ２のコレクタ
電圧は（Ｖｏｏ　−ＶＢＥ）／　２　トナル。

第３図に示すようＫ、時刻ｔｏのとき、トリガ　−人力
１０の電圧がＶＣＯからＯｖに下がると、トランジスタ
１のベース電圧がム激に下がり、トランジスタ１はオフ
し、トランジスタ２はオンし、トランジスタ７はオフす
る。コンデンサ３に蓄積されている電荷は、トランジス
タ２がオフからオンζ変化する時間内では、変化しない
ので、トランジスタ１　（Ｄヘースハ、　−（Ｖｃｏ　
−５ＶＢｍ　）／２まで下がる。このため、抵抗４を通
じてコンデンサ３が充電され、トランジスターのベース
電圧がＶＢＢニもどる時刻ｔ１までの間、トランジスタ
ーはオフ状態を保持し続ける。そして、時刻ｔｏとｔｌ
との間には１次のような関係式が成り立つ。

上式を解くと。

ｔｌ−ｔｏ＝Ｒ４・ＣＢ−６ｒＬ− となる。ここまでは従来の回路と同じ動作をする。

時刻ｔ１でトランジスターがオンすると、トランジスタ
２がオフし、抵抗５を通じてコンデンサ３に充電が開始
され、しだいにトランジスタ２のコレクタ電圧と、トラ
ンジスタ７のベース電圧が上昇する。時刻ｔ２でトラン
ジスタ２のコレクタ電圧が（Ｖ□ｏ　−ＶＢ！ｌ　）　
／　２となると、トランジスタ７のベース電圧はＶＢＢ
となり、トランジスタ７はオンする。時刻ｔ１とｔｌと
の間には１次のような関係式％式％ＶＢＦｉ　＝　Ｏと仮定して、上式を解くと。

ｔ２−　ｔ１＝　Ｒｓ・Ｃａ　ｔａ２となる。

以上のように１本実施例では、トリガ入力かあつた後の
几ａｃｓｔｎ−＋Ｒｓ・Ｃｓ　Ａｎ　２に相当する時間
は出力トランジスタ７がオフ、つまり出力がハイレベル
を保持する。

次に第２の実施例を第４図および第５図により説明する
。第４図は第２の実施例のブロック図であり、第５図は
本実施例の各点での電圧変化を示すタイミングチャート
である。第４図に示すように１本実施例は、　　Ｉ（＋
８フリップフロッグ１９．電圧ｆｉ２０　、２５　、２
６．第１定電流源２１．第２定電流源２２゜電流スイッ
チ２３．コンデンサ２４．第１電圧比較器２７、第２電
圧比較器２Ｂ、　ＯＲ，ゲート２９により構成されてい
る。Ｉ（ＩＳフリップフロップ１９は、ＳとＲで示した
端子が入力で、Ｑで示した端子が出力で。

８入力がハイになると出力はハイ、Ｒ入力がハイになる
と出力はロウになる。第１定電流源２１と第２定電流源
２２を電流スイッチ２３で切換えて、コンデンサ２４に
充電を行う。電流スイッチ２５はＲＳＳフリップフロッ
プ１９出力がハイのとき白丸側の第２定電流源２２をコ
ンデンサ２４に接続し、逆に、ＲＳＳフリラグフロタブ
１の出力がロウのとき黒側の第１定電流源２１をコンデ
ンサ２４に接続する。第１電圧比較器２７と第２電圧比
較器２８はコンデンサ２４の電圧に従って出力がハイま
たはロウに変わり、第１電圧比較器２７のスレッシュホ
ールドレベルを電圧源２５で決め、第２電圧比較器２日
のスレッシュホールドレベルを電圧源２６で決めている
。

次に第２の実施例の動作を説明する。第５図に示すよう
に、定常状態では、出力端子３０のレベルはロウ、コン
デンサ２４の電圧は電圧源２０の電圧と等しく　Ｖａ　
、　ＲＳフリップフロヴプ１９の出力はロウになってお
り、第１定電流源２１がコンデンサ２４に接続されてい
る。また、第１定電流源２１の電流を工１．第２定電流
源２２の電流を１２、コンデンサ２４の容量をＣＢ　、
電圧源２５の電圧をｖＴｌ、電圧源２６の電圧をＶＴ２
とする。

さて１時刻ｔ５に入力端子１８にトリガパルスが入力さ
れると、ＢＢフリップフロップ１９の出力はロウになり
、を流スイッチ２３により、コンデンサ２４は第２定電
流源２２と接続される。同時に、出力端子３０はハイに
なる。コンデンサ２４から工２の電流が流れ出し、しだ
いにコンデンサ２４の電圧は低下する。時刻ｔ４でコン
デンサ２４の電圧がＶＴ２に達すると、第２電圧比較器
２日の出力がハイになり、ＢＳフリップフロップ１９の
出力をロウにする。Ｒ，Ｓフリップフロツプの出力がロ
ウになると、電流スイッチが切換り、第１定電流源２１
がコンデンサ２４に接続される。コンデンサ２４には、
　１１の電流が流れ込に、しだいにコンデンサ２４の電
圧は上昇する。

時刻ｔ５でコンデンサ２４の電圧がＶＴＩ　Ｋ達すると
、第１電圧比較器２７がロウになり、出力端子３０はロ
ウになる。つまり１時刻ｔ３からｔｓの間、出力にパル
スが出力される。そして、ｔｓ、ｔａ、ｔｓの間には次
のような関係式が成り立つ。

Ｖａ　−ＣａＩ２　（、ｔａ　−ｔ３）　＝　ＶＴ２Ｖ
Ｔ２　＋　ＣＢ１１　（ｔｓ−ｔａ　）＝ＶＴ１上式よ
り以上のように、第２の実施例では、出力パルス〔発明の
効果〕本発明によれば、１つのコンデンサの双方向の充電に要
する時間を用いて、単安定マルチバイブレータの出力パ
ルスの時間幅を決められるので、一定の時間幅のパルス
を発生させるためのコンデンサの容量を従来に比べ１／
！にできるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の回路図、第２図は従来例の
回路図、第３図は本発明の一実施例のタイミングチャー
ト、第４図は本発明の他の実施例のブロック図、第５図
は同じくタイミングチャートである。１・・・トランジスタ。２・・・トランジスタ。９・・・微分回路。１０・・・トリガ入力。目・・・出力端子。１７・・・トリガ入力。１日・・・入力端子、１９・・・ルＳフリップフロップ。２１・・・第１定電流源。２２・・・第２定電流源。２３・・・電流スイッチ。２４・・・コンデンサ。２７・・・第１電圧比較器。２８・・・第２電圧比較器。３０・・・出力端子。一□□ 代理人弁理士　小　川　勝　男　　　。筋　１　口筋２０筋３０

Claims

【特許請求の範囲】

１、半導体スイッチとコンデンサと前記コンデンサを充
電する第１の充電回路と前記第１の充電回路と逆方向に
前記コンデンサに電流を流す第２の充電回路と前記第１
と第２の充電回路を切り換える回路より成る単安定マル
チバイブレータにおいて、出力パルスの時間幅を、前記
コンデンサと第１の充電回路により決まる第１の時定数
と、前記コンデンサと第２の充電回路により決まる第２
の時定数の、前記２つの時定数の和にしたことを特徴と
する単安定マルチバイブレータ。