JPH0115238Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は単安定マルチバイブレータ回路に関
し、詳しくは出力パルス幅の設定が正確にでき、
温度ドリフトの少ない単安定マルチバイブレータ
回路に関する。

電子回路においては単安定マルチバイブレータ
回路が多く使われている。第１図にこの単安定マ
ルチバイブレータ回路の従来例を示す。この回路
でトランジスタTr₁はトリガ用トランジスタであ
り、抵抗R₁及びコンデンサC₁は時定数回路を構
成し、トランジスタTr₂及びTr₃、抵抗R₂及び
R₃、電流源I_pはシユミツト回路を構成している。

次に回路動作を第２図も参照して説明する。

入力端子１から第２図ａに示す如きトリガパル
ス（そのパルス幅はｔ）が入力され、トランジス
タTr₁のベースに印加されると、トランジスタ
Tr₁はONとなる。そしてコンデンサC₁の電圧が
V_CE（トランジスタTr₁の飽和電圧）になるまで電
荷の放電が行なわれる。このときトランジスタ
Tr₂はOFF、Tr₃はONとなる。トリガパルスが
立ち下がると、コンデンサC₁は抵抗R₁によつて
充電され始める。このとき出力端子２にあらわれ
る出力電圧V_Oの値は V_O＝R₃／R₂＋R₃・V_CC＝V_OH ……(1) となる。さらにコンデンサC₁の充電が続いてそ
の端子電圧V_Cが(1)式で定まるV_OHを越えると、ト
ランジスタTr₂はONに、トランジスタTr₃は
OFFになる。このときの出力端子２の電圧値V_OL
とすると V_OL＝R₃／R₂＋R₃（V_CC−R₂I_O） ……(2) となる。従つてコンデンサC₁の端子電圧V_CがV_CE
からV_OHになる間に出力端子２の出力電圧はV_OH
となり、出力パルスの幅Ｔは Ｔ＝ｔ＋R₁C₁lnV_CC−V_CE／V_CC−V_OH ……(3) となる。以上のV_C，V_Oの変化を第２図ｂに示し
た。

ところで(3)式よりわかる通り、出力パルス幅Ｔ
を求める式中にはトランジスタTr₁の飽和電圧
V_CEが含まれている。この値V_CEはコレクタ電流
によつてその大きさが広範囲に変化し、さらに温
度によるドリフトがあるため出力パルス幅Ｔの設
定が困難であつた。低電圧化（V_CCが小）におい
ては上記の欠点が大きく出力パルス幅Ｔにあらわ
れていた。またトリガパルスの立ち上がりでこの
単安定マルチバイブレータ回路はトリガされるた
め、(3)式からもわかる通り、出力パルス幅Ｔがト
リガパルス幅ｔに依存しており、このパルス幅ｔ
のばらつき、ドリフト等がそのまま出力パルス幅
Ｔにあらわれるという欠点もあつた。

本考案は上述した点にかんがみなされたもの
で、出力パルス幅の設定が正確にでき、かつ温度
によるドリフトが少ない単安定マルチバイブレー
タ回路を提供することを目的とする。

以下、本考案を図示の実施例について説明す
る。

第３図は本考案になる単安定マルチバイブレー
タ回路の一実施例を示す回路図である。C₂はコ
ンデンサ、R₄乃至R₉は抵抗、T_r4乃至T_r9はトラ
ンジスタ、V_B1，V_B2は電圧源、I₁，I₂は電流源で
ある。ここで抵抗R₆，R₇、トランジスタTr₆，
Tr₇、電流源I₁で差動増幅器が構成されている。
また、電圧源V_B1、トランジスタT_r4，T_r8、抵抗
R₄はトリガパルスによりコンデンサC₂の電荷を
所定のレベルまで放電する手段を構成している。
さらに、電圧源V_B2、トランジスタT_r9、抵抗R₉、
電流源I₂は差動増幅器の入力端子に第１の基準電
圧を与える手段であり、トランジスタT_r5と抵抗
R₅はトリガパルスにより、第１の基準電圧を第
２の基準電圧に変化させる手段を構成している。

次にこの回路の動作をこの回路の要部の波形を
示す第４図も参照して説明する。第４図ａは入力
端子３へのトリガ入力、同図ｂはコンデンサC₂
の端子電圧及びＡ点の電圧、同図ｃ，ｄは出力端
子４，５の出力波形をそれぞれ示す。トリガパル
スが入力端子３に印加されておらず、コンデンサ
C₂が充電されている状態から考える。トリガパ
ルスが入力端子３に印加されるとコンデンサC₂
の端子電圧V_Cはｓ秒後にV_CLとなる。ここでｓ，
V_CLは次式で与えられる。

ｓ＝R₈C₂lnV_CC−R₈I_C1−V_CH／V_CC−R₈I_C1−V_CL……(4
) V_CL＝V_B1−V_BE8 ……(5) ただし、Ic₁はトリガパルス印加時のトランジ
スタTr₄のコレクタ電流、V_CHはコンデンサC₂の
端子電圧Vcの最大値であり、V_BE8はトランジス
タTr₈のベース・エミツタ電圧降下である。ま
た、このときの第３図Ａ点の電圧V_Aは V_A＝V_B2−V_BE9−R₉（I₂＋Ic₅） ＝Vref₁（第２の基準電圧） ……(6) と求まる。だし、V_BE9はトランジスタTr₉のベー
ス・エミツタ電圧降下であり、Ic₅はトリガパル
ス印加時のトランジスタTr₅のコレクタ電流値で
ある。 ところでトリガパルスの幅をｔとしたと
き、 ｓ＜ｔ，V_CL＞Vref₁ ……(7) となるように各定数を選んでおけば、トランジス
タTr₆はOFF、トランジスタTr₇はONとなつて、
出力端子４，５の出力レベルはそれぞれ低、高と
なる（第４図ｃ，ｄ）。

次に入力端子３に入力されているトリガパルス
が立ち下がると、コンデンサC₂は抵抗R₈によつ
て充電され始め、トランジスタTr₈はカツトオフ
状態となる。このときのＡ点の電位をVref₂（第
１の基準電圧）とすると、 Vref₂＝V_B2−V_BE9−R₉I₂ ……(8) となる。そしてVref₂＞Vcとなつて差動増幅器は
反転し、トランジスタTr₆はON、トランジスタ
Tr₇はOFFとなる。よつて出力端子４，５の出力
レベルはそれぞれ高レベル、低レベルとなる。

抵抗R₈によつてコンデンサC₂の充電が進み、
Vref₂＜Vcとなれば再び差動増幅器は反転し、出
力端子４，５の出力レベルはそれぞれ低レベル、
高レベルとなる。

以上、説明したようにこの単安定マルチバイブ
レータ回路はトリガパルスの立ち下がりによりト
リガされる。ここで出力パルス幅Ｔを求める。こ
れはコンデンサC₂の端子電圧VcがV_CLからVref₂
まで変化する時間であるから、 Ｔ＝R₈C₂lnV_CC−V_CL／V_CC−Vref₂ ＝R₈C₂lnV_CC−V_B1＋V_BE8／V_CC−V_B2＋V_BE9＋R₉I₂…
…(9) と求められる。(9)式中のV_BE8及びV_BE9は温度ドリ
フトをもつが、分子、分母に分かれているため、
その影響は出力パルス幅Ｔに対して小さくなるも
のである。また(9)式の対数内の分子、分母の比が
１に近いほど温度ドリフトは小さくできる。

また、トリガパルスの立ち下がりでこの単安定
マルチバイブレータ回路はトリガされるため、出
力パルス幅Ｔはトリガパルス幅ｔの影響を受け
ず、コンデンサC₂と抵抗R₈の時定数のみで決定
される。

以上述べたように本考案によれば、出力パルス
幅の設定が正確にでき、また出力パルス幅の温度
ドリフトが極めて少ない単安定マルチバイブレー
タ回路を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の単安定マルチバイブレータ回路
を示す図、第２図は第１図の回路の要部の波形を
示す図、第３図は本考案になる単安定マルチバイ
ブレータ回路の一実施例を示す図であり、第４図
は第３図の回路の要部の波形を示す図である。 C₂……コンデンサ、R₅，R₆，R₇，R₈，R₉……
抵抗、Tr₅，Tr₆，Tr₇，Tr₈，Tr₉……トランジ
スタ、V_B1，V_B2……電圧源、I₁，I₂……電流源。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 差動増幅器と、これの第１の入力端子に接続さ
   れたコンデンサと、このコンデンサを充電する手
   段と、ベースに第３の基準電圧が印加され、エミ
   ツタが前記コンデンサに接続された第１のトラン
   ジスタを有し、トリガパルスが加えられている期
   間、前記コンデンサの電荷を放電させる手段と、
   ベースに第４の基準電圧が印加され、エミツタが
   第２の入力端子に接続された第２のトランジスタ
   及び第４の基準電圧印加端から第２の入力端子ま
   での信号経路中に設けられたレベルシフタを有
   し、差動増幅器の第２の入力端子に第１の基準電
   圧を与える手段と、前記トリガパルスが加えられ
   ている期間、前記レベルシフタのレベルシフト電
   圧をトリガパルスが加えられていないときよりも
   大とすることにより、差動増幅器の第２の入力端
   子にトリガパルスが加えられる前の差動増幅器の
   状態を変化させない第２の基準電圧を与える手段
   とを具備したことを特徴とする単安定マルチバイ
   ブレータ回路。