CS216786B1 - Zapojení nízkofrekvenčního oscilátoru RC s tranzistory - Google Patents

Abstract

Nízkofrekvenční oscilátor RC s tranzistory, u něhož báze prvního tranzistoru typu PNP je připojena jednak mezi druhým odporem a třetím odporem tvořícím referenční dělič a jednak ke kolektoru druhého tran - zistpru typu NPN, jehož báze je připojena ke kolektoru prvního tranzistoru, jehož emitor je připojen mezi kondenzátor a první odpor, jehož druhý konec je připojen k anodě první diody, jejíž katoda je připojena do série k druhému odporu referenčního odporového děliče, přičemž jak kondenzátor a třetí odpor, tak emitor druhého tranzistoru jsou uzemněny, přičemž mezi dolní konec třetího odporu referenčního odporového děliče a zem a bázi druhého tranzistoru je zapojen vazební čtyřpól. Vazební Styřpól je stejnoměrně vázaný zesilovač se dvěma tranzistory typu NPN a dvěma odpory.Mezi bází a emitorem třetího tranzistoru je za~ pojen čtvrtý odpor. Kolektor třetího tranzistoru je připojen jednak přes pátý odpor ke zdroji kladného napájecího napětí a ! jednak k bázi čtvrtého tranzistoru, jehož . kolektor je připojen k bázi druhého tranzistoru, jehož emitor je uzemněn. Mezi anodu první diody a uzel tvořený prvním odporem a zdrojem kladného napájecího napětí je zapojen dvoupól, který tvoří druhá dioda, jejíž katoda je připojena k anodě první diody a jejíž anoda je připojena ke zdroji kladného napájecího napětí.

Description

Vynález se týká zapojení nízkofrekvenčního oscilátoru RC s tranzistory, u něhož báze prvního tranzistoru typu PNP je připojena jednak mezi druhým odporem a třetím odporem tvořícím odporový dělič a jednak ke kolektoru druhého tranzistoru typu NPN, jehož báze je připojena ke kolektoru prvního tranzistoru, jehož emitor je připojen mezi kondenzátor a první odpor, jehož druhý konec je připojen k anodě první diody, jejíž katoda je připojena do série lc druhému odporu referenčního odporového děliče, přičemž jak kondenzátor a třetí odpor,tak emitor druhého tranzistoru jsou uzemněny.

Nízkofrekvenční oscilátor RC s tranzistory tohoto známého druhu má velmi vysokou elektrické energie a jeho schopnost kmitat závisí ve značné míře na zesilovacích činitelích použitých tranzistorů, přičemž může zaujmout i stabilní stav bez možnosti rozkmitání (obr.l).

Tyto nevýhody odstraňuje zapojení nízkofrekvenčního oscilátoru RC s tranzistory podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že mezi dolní konec třetího odporu referenčního děliče a zem a bázi druhého tranzistoru je zapojen vazební čtyřpól a mezi anodu první diody a uzel tvořený prvním odporem a zdrojem kladného napájecího napětí je zapojen dvoupól. Vazební čtyřpól je stejnosměrně vázaný zesilovač se dvěma tranzistory typu NPN a dvěma odpory,přičemž mezi bází a emitorem třetího tranzistoru je zapojen Čtvrtý odpor a kolektor třetího tranzistoru je připojen jednak přes pátý odpor ke kladnému napětí a jednak k bázi čtvrtého tranzistoru, jehož kolektor je připojen k bázi druhého tranzistoru a jehož emitor je uzemněn, a dvoupól tvoří druhá dioda, jejíž katoda je připojena k anodě první diody a jejíž anoda je připojena ke zdroji kladného napájecího napětí.

Výhodou zapojení nízkofrekvenčního oscilátoru RC s tranzistory podle vynálezu je jeho velmi nízká spotřeba elektrické energie, která je téměř desetkrát nižěí než u známého zapojení. Další výhodou je schopnost kmitat bez možnosti ustálení ve stabilním stavu.

Vynález bude nyní blíže vysvětlen pomocí výkresu, na kterém obr.l představuje doposud známé zapojení a obr.2 a 3 zapojení podle vynálezu nízkofrekvenčního oscilátoru RC s tran zistory.

Doposud známé zapojení nízkofrekvenčního oscilátoru RC s tranzistory podle obr.l sestává z prvního tranzistoru TI typu PNP a druhého tranzistoru T2 typu NPN, přičemž emitor prvního tranzistoru TI je připojen přes první odpor Rl ke zdroji kladného napájecího napětí +Uz ' a jednak přes kondenzátor C k emitoru druhého tranzistoru 12 a jednak k referenčnímu odporovému děliči tvořeného prvním odporem Rl a třetím odporem R^, který je v sérii připojen ke katodě první diody Dl, jejíž anoda je rovněž připojena ke zdroji kladného napájecího napětí +Uz. Báze prvního tranzistoru TI je připojena ke kolektoru druhého tranzistoru T2, jehož báze je připojena ke kolektoru prvního tranzistoru TI.

V zapojení podle vynálezu nízkofrekvenčního oscilátoru RC s tranzistory je mezi dolní koneo třetího odporu R3 referenčního odporového děliče a zem a bázi druhého tranzistoru T2 zapojen vazební čtyřpól A a mezi anodu první diody Dl a uzel tvořený prvním odporem Rl a zdrojem kladného napájecího napětí +Uz zapojen dvoupól B.

V praktickém provedení nízkofrekvenčního oscilátoru RC s tranzistory podle vynálezu vazební čtyřpól A sestává ze dvou tranzistorů typu NPN, to je třetího tranzistoru T^ a čtvrtého tranzistoru T£ a ze dvou odporů, to je čtvrtého odporu R4 a pátého odporu R5 podle zapojení, obr.3, a dvoupól B tvoří druhá dioda D2.

Celkové příkladné zapojení nízkofrekvenčního oscilátoru RC s tranzistory podle vynálezu obr.3 je následujicíi Emitor prvního tranzistoru TI je spojen s jedním koncem prvního odporu Rl a s kondensátorem C. Báze prvního tranzistoru TI je spojena s kolektorem druhého tranzistoru T2 a s jedním koncem druhého odporu R2 a třetího odporu R3« Kolektor prvního tran zistoru TI je spojen s bází druhého tranzistoru T2 a s kolektorem čtvrtého tranzistoru T£. Emitor druhého tranzistoru T2, třetího tranzistoru T^ a čtvrtého tranzistoru T£, druhý koneo kondenzátoru C a jeden koneo čtvrtého odporu R£ jsou spojeny se zemí. Báze čtvrtého tranzistoru T4 je spojena s kolektorem třetího tranzistoru T3 a s jedním konoem pátého odporu R5. Báze třetího tranzistoru TJ3 je spojena s druhým konoem třetího odporu R3 a čtvrtého, odporu R£. Druhý konec druhého odporu R2 je spojen s katodou první diody Dl.Anoda první diody Dl je spojena s katodou druhé diody D2.Anoda druhé diody D2 je spojena s druhým konoem prvního

216 786 odporu Rl, pátého odporu R£ a se zdrojem kladného napětí +Uz.

Popis dynamické funkce vychází ze stavu, kdy napětí na kondenzátoru C je nulové. První tranzistor TJ a druhý tranzistor T2 jsou bez předpětí a neprotéká jimi žádný proud. Třetí tranzistor T3 3® plně vybuzen proudem tekoucím do jeho báze přes první diodu Dl a druhou diodu D2. druhým odporem R2 a třetím odporem R3, takže napětí ha jeho kolektoru je menší než 0,3 V a řtvrtým tranzistorem T£ tudíž neprotéká žádný proud.Napětí na kondenzzátoru C stoupá s exponenciální časovou závislostí až do hodnoty, která vybudí proud prvním tranzistorem Tl a tím i druhým tranzistorem T2, Nárůst proudu je lavinovitý s velkou strmostí.Napětí na kolektoru druhého tranzistoru T2 je nyní menší než 0,3 V, takže třetím tranzistorem 22 »yní neteče žádný proud, kondenzátor C je vybit na napětí přechodu báze-emitor prvního tranzistoru TJ a čtvrtý tranzistor T4 je plně vybuzen proudem tekouoím do jeho báze přes pátý odpor Rg. Tím je však přerušeno buzení druhého tranzistoru T2 a oscilátor se dostává do výchozího stavu tím, Že výchozí napětí na kondenzátoru C není nulové, ale má velikost napětí přechodu báze-emitor prvního tranzistoru Tl, což na principu funkce nic nemění.

Činnost oscilátoru je tedy charakterizována dvěma stavy a to nabíjení kondenzátoru C přes první odpor Rl_nze zdroje kladného napětí +Vz a průchod uzavíracího impulzu na bázi druhého tranzistoru T2. Časové trvání prvního stavu je dané velikostí kondenzátoru C, prvního odporu Rl a dělicím poměrem druhého odporu R2, třetího odporu R3 a čtvrtého odporu R4 první diody Dl a druhé diody D2. Časové trvání druhého stavu je dané difuzními a parazitními kapacitami a saturačními zpožděními třetího tranzistoru T3 a čtvrtého tranzistoru T4. Teplotní závislost přechodu báze-einitor prvního tranzistoru Tl a třetího tranzistoru T3 kompenzují první dioda D3. a druhá dioda D2.

Oscilátor RC s tranzistory dle vynálezu je vhodný pro použití v integrované či hybridní formě jako zdroj nízkofrekvenčního kmitočtu v miniaturních zařízeních především číslicových, u kterých jsou požadavky na minimální spotřebu elektrické energie bez nutnosti stabilisace napájecího napětí.

Claims (2)

1. Zapojení nízkofrekvenčního oscilátoru RC s tranzistory, u něhož báze prvního tranzistoru typu PNP je připojena jednak mezi druhým odporem a třetím odporem tvořícím referenční odporový dělič a jednak ke kolektoru druhého tranzistoru typu NPN, jehož báze je připojena ke kolektoru pivního tranzistoru, jehož emitor je připojen mezi kondenzátor a první odpor, jehož druhý konec je připojen k anodě první diody, jejíž katoda je připojena do série k druhému odporu referenčního odporového děliče, přičemž jak kondenzátor a třetí odpor, tak emitor druhého tranzistoru jsou uzemněny, vyznačené tím, že mezi dolní konec třetího odporu (R3) referenčního odporového děliče a zem a bázi druhého tranzistoru (T2) je zapojen vazební čtyřpól (A) a mezi anodu první diody (Dl) a uzel tvořený prvním odporem (Rl) a zdrojem kladného napájecího napětí (+Uz) je zapojen dvoupól (B).

2, Zapojení nízkofrekvenčního oscilátoru RC s tranzistory podle bodu 1, vyznačené tím, že vazební čtyřpól (A) je stejnosměrně vázaný zesilovač se dvěma tranzistory typu ΝΓΝ a dvěma odpory, přičemž mezi bází a emitorem třetího tranzistoru (T3) je zapojen čtvrtý odpor (R4) a kolektor třetího tranzistoru (T3) je připojen jednak přes pátý odpor (R5) ke zdroji kladného napájecíhojnapětí (+Uz) a jednak k bázi čtvrtého tranzistoru (T4), jehož kolektor je připojen k bázi druhého tranzistoru (T2) a jehož emitor je uzemněn, a dvoupól (B) tvoří druhé dioda (D2), jejíž katoda je připojena k anodě první diody (Dl) a jejíž anoda je připojena ke zdroji kladného napájecího napětí (+ Uz).