DE1809207A1 - Astabiler Multivibrator - Google Patents

Astabiler Multivibrator

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DE1809207A1
DE1809207A1 DE19681809207 DE1809207A DE1809207A1 DE 1809207 A1 DE1809207 A1 DE 1809207A1 DE 19681809207 DE19681809207 DE 19681809207 DE 1809207 A DE1809207 A DE 1809207A DE 1809207 A1 DE1809207 A1 DE 1809207A1
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DE
Germany
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gate
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nand gate
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DE19681809207
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DE1809207B2 (de
Inventor
Dipl-Ing Bernhard Schaffer
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.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Publication date
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Publication of DE1809207A1 publication Critical patent/DE1809207A1/de
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    • 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
    • H03K3/027Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use of logic circuits, with internal or external positive feedback
    • H03K3/03Astable circuits
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K19/00Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Manipulation Of Pulses (AREA)
  • Pulse Circuits (AREA)

Description

  • Stabiler Multivibrator Die Erfindung betrifft einen astabilen Multivibrator unter Verwendung zweier NAND-Gatter.
  • Es ist bereits bekannt, daß bistabile und monostabile, aber auch astabile Multivibratoren mit Hilfe von logischen Verknüpfungsgliedern realisiert werden können. Insbesondere seit der Einführung von integrierten Schaltkreisen sind zahlreiche Schaltungsmöglichkeiten für intern aus Verknüpfungsgliedern aufgebaute Kippstufen bekanntgeworden, die mit diskreten Bauelementen aus Aufvrandsgründen nicht realisiert wurden.
  • Astabile Multivibratoren lassen sich aus solchen logischen Verknüpfungsgliedern unter Verwendung einiger zusätzlicher Bauclemente herstellen. Schaltungen dieser Art sind beispiclsweise aus der Zeitschrift "Siemens-Bauteile-Informationen" 6 (1968), Heft 4, Seiten 132-134, bekannt. Dort ist ein symmetrischer, selbststartender, astabiler Multivibrator angegeben, der aus zwei NAND-Gattern aufgebaut ist. Jeweils ein Eingang dieser Gatter ist über einen Koppelkondensator mit dem Ausgang des andercn Gatters und über einen-Widerstand mit Masse verbunden. Mit dieser Anordnung sind Frequenzen bis zu einigen Megahertz erzielbar. Durch die genannte Literaturstelle ist auch schon ein Multivibrator mit von 2 abweichendem Tastverhältnis (Verhältnis von Periodendauer zu Impulsdauer) bekanntgeworden, der aus drei NAND-Gattern und einem zusätzlichen Kondensator sowie einem Widerstand aufgebaut ist. Mit diesen Multivibrator ist ein Tastverhältnis bis zu 3,25 und eine maximale Grundfrequenz von etwa 500 Kilohertz erreicht worden. Die Eigenschaften dieser bekannten Schaltungen. sind jedoch häufig nicht ausreichend. Außerden wäre ein geringerer Aufwand an bauteilen wünschenswert.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabc zugrunde, Multivibratolschaltungen mit geringeren Aufwand und höherer Grenzfrequenz sowie größerem Tastverhältnis anzugeben.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Ausgang mindestens eines der beiden NAND-Gatter über einen Widerstand mit einen seiner eigenen Eingangc und außerdem mit einen Eingang des zweiten NAND-Gatters verbunden ist, daß der genannte Eingang eines derart rückgekoppelten NANi-atters über einen Kondensator an den Ausgang des jeweils anderen NAND-Gatters angeschlossen ist und daß ein Eingang eines nicht rückgekoppelten NAND-Gatters direkt mit dem Ausgang des rückgekoppelten NAND-atters verbunden ist.
  • Bei einen vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung zur Erzeugung von Rechteckschwingungen mit den Tastverhältnis 2 ist nur eines der NAND-Gatter rückgekoppelt. Als Rückkopplungswiderstand wird ein ohmscher Widerstand verwendet. Mit dieser Schaltung lassen sich auch Frequenzen von mehr als 10 Megahertz erzeugen. Die Zahl der zusatzlich notvtendigen Bauelemente ist geringer als bei der bekannten Schaltungsanordnung zur Erzeugung von Rechteckschwingungen. Die Schaltung hat darüberhinaus den Vorteil, daß bei Temperatur- und Betriebsspannungsschwankungen die Periodendauer der Schwingung nahezu unverändert bleibt.
  • Ein weiteres vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung dient zur Erzeugung von Rechteckschwingungen mit von 2 abweichendem Tastverhältnis und ist dadurch gekennzeichnet, daß beide NAND-Gatter rückgekoppelt sind und daß als Widerstände Dioden verwendet werden, die derart gepolt sind, daß der logischen I?1I entsprechende Spannungssprünge an den Gattercingängen vernieden werden. Mit dieser Schaltung lassen sich auch wesentlich größere Periodendauern erreichen. Gegenüber den bekaimten Anordnungen ist eine wesentlich höhere Frequenz erzielbar, die in der Größenordnung von einigen Megahertz liegt. Durch Wahl unterschiedlicher Kapazitäten sind Tastverhältnisse von mehr als 10:1. einstellbar.
  • Einzelheiten der Erfindung werden in folgenden anhand zzleier Ausführungsbeispiele erläutert: Es zeigen: Fig. 1 einen Itultivibrator zur Erzeugung eines Rechteckpulses mit den Tastverhältnis 2, Fig. 2 einen Multivibrator zur Erzeugung eines Rechteckpulses mit von 2 abweichendem Tastverhältnis.
  • Der in Fig. 1 dargestellte Multivibrator zur Erzeugung von Rechteckpulsen mit dem Tastverhältnis 2 ist aus zvzei NAND-Gattern G1, G2 aufgebaut. Der Aufbau derartige NAND-Gatter ist bekannt und wird daher hier nicht näher erläutert. Der Ausgang w des Gatters G2, das mindestens einen Transistor zur Erzeugung eincr Negation enthält, ist über einen Widerstand R mit den Eingang z verbunden. Das Gatter G2 neigt wegen dieser Rückkopplung zum Schwingen. Diese Schwingunggen werden den Eingang x des Gatters G1 zugeführt, von diesen verstärkt und als positive oder negative Spannungssprüngc über eineh Kondensator C wieder zum Eingang z des Gatters G2 zurückgeleitet. Dic Eingänge x' und z' der Gatter G1 und G2 bleiben frei. Sie können zum Ein- und Ausschalten des Multivibrators verwendet werden. Der Ilultivibrator arbeitet dann in Start-Stop-Betrieb. Im eingeschalteten Zustand liegt an beiden Eingängen x', z' das logische Potential "1".
  • Es wird angenommen, daß an Ausgang y gerade ein positiver Spannungssprung aufgetreten ist, der einen Übergang von der logischen "0" zur logischen "1" bedeutet. Dieser Spannungesprung wird über den Kondensator C zum Eingang z übertragen und öffnct das Gatter G2,'so daß an dessen Ausgang w und am Eingang x ein den logischen Potential "O" entsprechender negativer Spannungssprung auftritt. Das logische Potential "1" am Ausgang y wird dadurch zunächst gehalten. Nun wird jedoch der Kondensator C von Ausgang y her über den Widerstand R aufgeladen. Dadurch füllt das Potential am Eingang z bis auf einen Schwellwert, der den logischen Potential "0t' entspricht.
  • Das Gatter G2 schaltet daraufhin um; an Ausgang w und am-Eingang x erscheint das Potential "1", am Ausgang y dagegen das Potential "O". Der negative Spannungssprung am Ausgang y-wird wiederum über den Kondensator C zum Eingang z zurückgeleitet.
  • Der Kondensator O wird nun Über den Widerstand R entladen, dadurch steigt das Potential am Eingang z bis auf einen Schwellwert, der den Potential "1" entspricht. Das Gatter G2 schaltet un; am Ausgang w und am Eingang x tritt das Potential "0", am Ausgang y das Potential "1" auf. der Vorgang beginnt nun erneut.
  • Die Periodendauer der Schwingung hängt von der Zeitkonstanten RC ab, mit der die Spannungssprünge an Eingang z abklingen.
  • Zur Einstcllung der Frequenz wird zweckmäßig der Kondensator o verwendet, da eine große Variation des Widerstandes R zu. ein ner Veränderung der Kurvenform führt bzw. das Anschwingen des Multivibrators verhindert. Veränderungen des Widerstandes R werden nur zum Zweck des Feinabgleichs vorgenommen.
  • Der in Fig. 2 dargestellte Multivibrator ermöglicht auch die Erzeugung von Rechteckpulsen mit von 2 abweichendem Tastverhältnis. as Gatter G1 ist in dieser Schaltung durch die Diode D1, das Gatter G2 durch die Diode D2 rückgekoppelt. Diese Dioden sind derart gepolt, daß das Potential der Gattereingänge X und Z nicht um mehr als die Durchlaßspannung der Dioden höher sein kann als das der zugehörigen Gatterausgänge.
  • Die Ausgänge y bzw. w sind jeweils aber Kondensatoren C1 bzw.
  • C2 mit den Eingängen z bzw. x rückgekoppolt. Dic Eingang x1 und z' bleiben frci und können zum Starten und Stoppen des Multivibrators verwendet werden. Im Betriebszustand liegt an beiden Eingängen das Potential "1" Es wird angenommen, daß das Potential am Ausgang y von "1" auf "o" gewechselt habe und diesem Wechsel ein negativer Spannungssprung entspreche. Der Sprung wird über den Kondensator Cl zun Eingang z übertragen und sperrt das Gatter G2, so daß an Ausgang w das Potential "1" erscheint. Dieser Sprung am Ausgang w wirkt sich jedoch am Eingang x praktisch nicht aus, da er über die Diode D1 zum Ausgang y abgeleitet wird. Der Zustand des Gatters G1 bleibt dabei erhalten. Der Kondensator Cl entlädt sich über die in Sperrichtung betriebene Diode D2 sowie den Eingangswiderstand des Gatters G2. Gleichzeitig lädt sich der Kondensator C2 über die in Durchlaßrichtung betriebene Diode Di auf. Das Potential am Eingang z steigt während dos Entladevorganges des Kondensators C1 bis zu einem Schwellwert an, der dem logischen Potential "1" entspricht. Das Gatter G2 wird nun geöffnet. Am Ausgang w entsteht ein negativer Spannungssprung, der über den Kondensator C2 zum Eingang x übertragen wird und das Gatter G1 sperrt. Der einer logischen "1" entsprechende positive Spannungssprung am Ausgang y wird' wiederum über den Kondensatol C1 zum Eingang x übertragen, wirkt sich jedoch dort praktisch nicht aus. Der Kondensator C2 entlädt sich über die in Sperrichtung betriebene Diode D1 und den Eingangswiderstand des Gatters Gl, bis das Gatter G1 wieder geöffnet wird. Der Vorgang beginnt nun erneut. Die Gattor G1 und G2 werden alao jeweils durch negative Spannungssprüngc gesperrt und bleiben in diesem Zustand, bis die Spannungssprünge abgeklungen sind. Die Impulsdauer und die Periodendauer hängen von den Kondensatoren Ci und C2 sowie den Eingangswiderständen der Gatter und dem Sperrwiderstand der Dioden ab.
  • Die beschriebenen Schaltungen werden vorzugsweise unter'Verwendung integrierter Bausteine realisiert. Handelsübliche integrierte Bausteine enthalten häufig vier NAND-Gatter. Da nur zwei NAND-Gatter für einen Multivibrator benötigt werden, können die übrigen Gatter zum Verbessern der Impulsform oder fUr andere Zwecke verwendet werden.
  • 3 Patentansprüche 2 Figuren

Claims (3)

  1. Patentanspüche 1. Astabiler Jiultivibrator unter Verwendung zweier NAND-Gatter, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang (w) mindestens-eines der beiden NAND-Gatter (G2) über einen Widerstand (R) mit einen seiner eigenen Eingänge (z) und außerdem mit einem Eingang (x) des zweiten NAND-Gattels (G1) verbunden ist, daß der genannte Eingang (z) des derart rückgekoppolten NAND-Gatters (G2) über einen Kondensator (C) an den Ausgang (y) des jeweils anderen NAND-Gatters (G1) angeschlossen ist und daß ein Eingang (x) eines nicht rückgekoppelten NAND-Gatters (G1) direkt mit dem Ausgang (w) des rückgekoppelten NAND-Gatters (G2) verbunden-ist (Fig. 1).
  2. 2. Astabiler Multivibrator nach Anspruch 1 zum Erzeugen eines Rechteckpulses mit dem Tastverhältnis 2, dadurch gekennzeichnct, daß nur eines der NAND-Gatter (G2) rückgekoppelt ist und daß der Widerstand ein ohmscher Widerstand (R) ist.
  3. 3. Astabiler ilultivibrator nach Anspruch 1 zum Erzeugen eines Rechteckpulses mit von 2 abweichendem Tastverhältnis, dadurch gekennzeichnet, daß beide NAND-Gatter rückgekoppelt sind und daß als Widerstände Dioden (D1, D2) verwendet werden, die derart gepolt sind, daß der logischen "1" entsprechende Spannungssprünge an den Gattereingängen vermieden werden (Fig. 2).
    L e e r s e i t e
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE2831117A1 (de) * 1977-07-15 1979-01-18 Hitachi Ltd Oszillatorschaltung
DE3131362A1 (de) * 1981-08-07 1983-02-24 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Taktgenerator fuer start-stop-betrieb

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4064467A (en) * 1975-08-26 1977-12-20 Siemens-Albis Aktiengesellschaft Semiconductor-oscillator employing logic circuitry having at least one active element
DE2831117A1 (de) * 1977-07-15 1979-01-18 Hitachi Ltd Oszillatorschaltung
DE3131362A1 (de) * 1981-08-07 1983-02-24 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Taktgenerator fuer start-stop-betrieb

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