SU815871A1 - Мультивибратор - Google Patents

Description

(54) МУЛЬТИВИБРАТОР

Изобретение относитс  к импульсной технике и может быть использовано в уст ройствах синхронизации, задающих генера торах и в других устройствах подобного назначени .. Известны автоколебательные мультивибраторы на КМОП-транзисторах, с держащие два инвертора на КМОП-транаисторах , хронирующий конденсатор, врем задающий резистор. .Дл  повышени  стабильности частоты генерируемых колебаний при изменении напр жени  питани  в автоколебательный мультивибратор введен резистор обратной св зи i. Однако введением обратной св зи не достигаетс  высока  стабильность частоты генерируемых колебаний при изменении напр жени  питани  в широких пределах, так как стабильность частоты ограничена изменением величины выходного сопротивпени  инверторов. Известен автоколебательньгй мультивибратор , который содержит три инвертора на КМОП-транзисторах, хронирующий конденсатор, врем задаюший резистор к резистор обратной св зи. Дл  повышени  стабильности частоты генерируемых колебаний введен токоограничивающий резистор , который стабилизирует выходное сопротивление р-канального транзистора первого инвертора при изменении напр жени  питани  21. Недостатком известного автоколебательного мультивибратора на КМОП-транзисторах  вл етс  низка  стабильность частоты генерируемых колебаний при изменении напр жени  питани  в широких пределах, так как она определ етс  изменением величины выходного сопротивлени  )Г -канального транзистора первого инвертора и выходного сопротивлени  второго инвертора. Это ограничивает применение автоколебательного мультивибратора в устройствах, напр жение питани  которых может мен тьс  в широких пределах, например в переносных приборах. Цель изобретени  - повышение стабильности частхзты генерируемых колебаний

при изменении напр жени  питани  в широких пределах

Дл  достижени  указанной цели в мультивибратор , содержащий два инвертора на КМОП-транаисторах, шунтирующий МОПтранзистор , конденсатор, резистивный делитель , выход второго инвертора соединен с обкладкой конденсатора, вход второго инвертора соединен с выходом первого инвертора непосредственно, сток шунтирующего МОП-транзистора соединен со второй обкладкой конденсатора, а исток - с выходом первого инвертора, ре- зистивный делитель включен между полюсами источника питани , введен управл ющий каскад на МОП-транзисторе с нагрузочным резистором в непи стока и резистор обратной Св зи, причем выход управл ющего каскада подсоединен к затвору шунтирующего транзистора, а его вход - к средней точке резистивного делител  напр жени , а втора  обкладка кoн денсатора соединена с входом первого инвертора через резистор обратной св зи.

Предлагаемый мультивибратор позвол ет получить высокую стабильность частоты генерируемых колебаний в широком диапазоне изменени  напр жени  питани  9а счет автоматического изменени  посто нной времени врем задающей цепи.

На чертеже представлена принципиальна  электрическа  схема предлагаемого автоколебательного мультивибратора на КМОП-транзисторах.

Автоколебательный мультивибратор на КМОП-фанзисторах содержит при последовательно соединенных инвертора 1-3 на КМОП-транзисторах, врем задающую цепь состо щую из последовательно соединен- , ных конденсатора 4 и резистора 5, включенную между выходом и входом второго инвентора 2, резистор обратной св зи 6, включенный между точкой соединени  резистора 5 и конденсатора 4 врем задак щей цепи и входом инвертора 1, между р-чсанальным и п-канальным транзисторами которого включен токоограничивающий резистор 7, шунтирующий МОП-транзистор 8, управл кщий МОП-транзистор 9 с резистором нагрузки Ю и делители напр жени  11 и 12, средн   точка которых соединена с затвором управл ющего МОП-транзистора 9, сток которого через резистор нагрузки 1О соединен с щиной питани  и затвором шунтирующего транзистора 8, сток и исток которого подключены параллельно резистору 5 врем зада1ацей цепи.

Мультивибратор работает в режиме автоколебаний . В первый полупериод, когда на выходе инвертора 1 уровень логической 1, а на выходе инвертора 2 уровень логического О, конденсатор 4 врем задающей цепи зар жаетс  через выходное сопротивление инвертора 1, токоограничивающий резистор 7, параллельно соедине1шые резистор 5 врем задаюшей цепи и цепь сток-исток шунтирующего транзистора 8, выходное сопротивление инвертора 2. При этом напр жение в точке соединени  резистора 5 и конденсатора 4 врем задатацей цепи возрастает , Скорость зар да конденсатора 4 зависит от величины сопротивлени  цепи зар да, в частности от величины выходного сопротивлени  инверторов 1 и 2.

Когда напр жение в точке соединени  резистора 5 и конденсатора 4 врем задакщей цепи достигает величины, равной напр жению переключени  инвертора 1, возникает лавинообразный процесс переключени  инверторов. 1-3. В результате, на выходе инвертора 1 устанавливаетс  уровень логического О, а на выходе инвертора 2 - уровень логической и начинаетс  второй полупериод колебаний.

В течение второго полупериода конденсатор 4 врем задающей цепи перезар жаетс  через выходное сопротивление инвертора 2, параллельно соединенные резистор 5 врем задающей цепи и цепь стописток шунтирующего МОП-транзистора 8, выходное сопротивление инвертора 1. При этом напр жение в точке соединени  резистора 5 и конденсатора 4 врем задающей цепи убывает. Скорость перезар да конденсатора 4 врем задающей цепи пропорциональна величине сопротивлени  цепи перезар да, в частности выходному сопротивлению инверторов 1 и 2.

Когда напр жение в точке соединени  резистора 5 и конденсатора 4 врем задающей цепи достигает величины, равной напр жению переключени  инвертора 1, происходит переключение инверторов 1-3 и схема возвращаетс  в исходное состо ние, т.е. на выходе инвертора 1 устанавливаетс  уровень логической 1% а на выходе инвертора 2 - уровень логического О. Далее процесс повтор етс . Стабильность периода колебаний, а следовательно и частоты, при изменении напр жени  питани , определ етс  стабильностью напр жени  переключени  инвертс.ра 1 и стабильностью выходного сопротивлени  инверторов 1 и 2. Напр жение лерек/цочени  инвертора 1. нрааержив.четс  стабильным при изменении напр жени  питани  за счет цепи обратной св зи на резисторе 6.

Выходное сопротивление инверторов 1 и 2 увепичиваетс  при понижении напр жени  питани  и уменьшаетс  при его увеличении . Однако период колебаний мультивибратора при этом остаетс  неизменныму так как при понижении напр жени  питани  понижаетс  напр жение на затворе управл ющего транзистора 9 и.,соотвегственно повышаетс  напр жение на его стоке , которое уменьшает сопротивление цепи сток-исток шунтирующего транзистора 8. В результате, сопротивление параллельно соединенных резистора 5 врем задающей цепи и цепи сток-исток шунтирующего транзистора 8 уменьшаетс , что компенсирует увеличение выходного сопротивлени  инверторов 1 и 2, вследствие чего длительность периода генерируемых колебаний остаетс  неизменной при понижении напр жени  питани .

При повышении напр жени  питани  выходное сопротивление инвертора уменьшаетс . Однако За счет повышени  напр жени  на затворе управл ющего транзистора 9 и соответствующего понижени  напр жени  на его стоке сопротивление цепи сток-исток шунтирующего транзистора 8 увеличиваетс , вследствие чего увеличиваетс  сопротивление параллельно соединенных резистора 5 и цепи сток-исток шунтируюцего транзистора 8, в результате компенсируетс  уменьшение выходного сопротивлени  инверторов 1 и 2, а пери-

ОД генерируемых колебаний остаетс  неизменным .

Claims (2)

1.Патент США Н. 3863179, кл. Н 03 К 3/282, 1975.

2.Авторское свидетельство СССР

№ 554612, кл. Н ОЗ К 3/353, 1975