JPS5919471Y2 - デュ−ティサイクル可変型非安定マルチバイブレ−タ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はインバータ機能を有するＣ ／ＭＯＳゲートを
用いて構成されたテ゛ニーティサイクル可変型非安定マ
ルチバイブレータに関するものである。

数個のＣ／ＭＯＳゲートを用いて構成された非安定マル
チバイブレータは雑音に強く、広い温度範囲にわたって
比較的安定な発振周波数が得られ、また簡単に作ること
ができるので、定周波の方形波発生回路として、電子機
器のクロックパルス発生源、タイマーの発振源、ダイナ
ミック回路の駆動クロック源に数多く用いられている。

第１図に、インバータ機能を有する二つのＣ／ＭＯＳゲ
ートＩｎ１．Ｉｎ２を用いて構成された従来のデユーテ
ィサイクル可変型非安定マルチバイブレータの一例を示
す。

電源投入直後においては、コンデンサＣの電荷は零であ
り、今ａ点の電位を零ボルトとすれば、ｂ点、０点、ｄ
点はそれぞれ零、電源電圧Ｖ。

Ｄ、零となっている。

したがって０点から抵抗Ｒ２のみを経てコンテ゛ンサＣ
に充電時定数ＣＲ２で充電電流が流れ、ｂ点の電位■５
は上昇する。

電位ｖ５が論理スレショルド電圧ＶＴｈを越した瞬間に
Ｃ／ＭＯＳゲートＩｎ１の出力は反転して零になり、Ｃ
／ＭＯＳゲートＩｎ２の出力、即ちｄ点の電位Ｖｄは電
源電圧ＶＤＤになって、■５は瞬間的にＶ ＤＤ ＋
Ｖ ｏｈ程度に上昇する。

ｄ点の電位が０点の電位より高くなったために、コンテ
゛ンサＣに蓄積された電荷は一方向素子Ｄ１と抵抗Ｒ３
の直列回路及び抵抗Ｒ２を通って放電時定数ＣＲ２Ｒ３
（Ｒ２＋Ｒ３）で放電する。

電位■５がＣ／ＭＯＳゲー） Ｉｎ１の論理スレショル
ド電圧ＶＴｈより下った瞬間にＣ／ＭＯＳゲー） Ｉｎ
１の出力は反転して、電源電圧ＶＤＤになり、Ｃ／ＭＯ
ＳゲートＩｎ２の出力は零になる。

この時電位Ｖ５は瞬間的にマイナス■Ｔｈ近辺まで下降
する。

以上の動作が繰り返され、ｄ点の電位■、が出力パルス
として出力される。

抵抗Ｒ３の抵抗値を抵抗Ｒ２の抵抗値の数分の−とする
ことによって、コンデンサＣの充電時間と放電時間を大
幅に異にした、所謂パルス幅をもつ方形波を発生させる
ことができる。

抵抗Ｒ１〜Ｒ３として温度係数が±１００ ｐｐｍ／’
Ｃの金属皮膜抵抗器を、コンデンサＣとしてほぼ直線的
な温度係数±１００ ｐｐｍ７℃を有するシルバードマ
イカコンデンサを、それぞれ使用し、出力にバッファ構
造を採用していないＣ／ＭＯＳゲートを使用して、第１
図に示される回路を構成した非安定マルチバイブレータ
の温度特性は第３図のような正の温度特性になる。

±１００ ｐｐｍ／’Ｃの温度係数とは通常の使用温度
範囲（−２０〜６０℃）の変化が殆んど零と言ってよい
程のものであるが、そのような抵抗及びコンデンサを使
用しても、非安定マルチバイブレータとしての温度特性
は優れたものとは言い難い 本考案の目的は、温度特性を補正することができ、優れ
たものにすることができる、Ｃ／ＭＯＳゲートを用いて
構成されたデユーティサイクル可変型非安定マルチバイ
ブレータを提供することである。

以下第４図によって本考案の一実施例を説明する。

インバータ機能を有する二つのノンバッファタイプのＣ
／ＭＯＳゲートＩｎ１．Ｉｎ２が直列に接続され、後段
のＣ／ＭＯＳゲート■ｎ２の入力端子と出力端子との間
に第１抵抗Ｒ２及びコンデンサＣが接続され、第１抵抗
Ｒ２とコンデンサＣの接続点すが電流制限抵抗Ｒ１を経
て前段のＣ／ＭＯＳゲートＩｎ１の入力端子に接続され
、一方向素子Ｄ１と第２抵抗Ｒ３の直列回路が第１抵抗
Ｒ２に並列に接続される回路構成は、第１図の場合と同
じである。

本考案の特徴は、コンテ゛ンサＣと並列に、第１抵抗Ｒ
２及び第２抵抗Ｒ３に比して高抵抗の第３抵抗Ｒ４と一
方向素子Ｄ２〜Ｄ４の直列回路が接続され、一方向素子
Ｄ２〜Ｄ４毎に短絡端子ｔ１〜ｔ３が設けられたことに
ある。

コンデンサＣの充電時において、第１抵抗Ｒ２を流れる
電流■１はｂ点においてコンテ゛ンサＣの充電電流Ｉ２
と第３抵抗Ｒ４及び一方向素子Ｄ２〜Ｄ４を流れる電流
Ｉ３とに分かれる。

したがって充電時間は第１図の場合に比べて長びき、ｄ
点から得られる信号出力のスペース幅は大きくなる。

コンデ゛ンサＣの放電時において、放電電流■４はｂ点
で第１抵抗Ｒ２を流れる電流Ｉ５と第２抵抗Ｒ３及び一
方向素子Ｄ１を流れる電流Ｉ６と第３抵抗Ｒ４及び一方
向素子Ｄ２〜Ｄ４を流れる電流Ｉ７とに分かれる。

したがって放電時間は第１図の場合に比べて短縮され、
ｄ点から得られる信号出力のマーク幅は小さくなる。

しかし第３抵抗Ｒ４は第１抵抗Ｒ２及び第２抵抗Ｒ３に
比べて著しく高抵抗であるので、電流■３〉電流■７の
関係になり、充電時間により大きな影響が与えられ、放
電時間の変化はごくわずかとなる。

したがってｄ点から得られる信号出力はそのスペース幅
の増大がより顕著となり、非安定マルチバイブレータの
出力周波数は低くなる。

そして、一方向素子として一般に広く使用されているシ
リコンダイオードの温度係数はおよそ−２，０ｍＶ／’
Ｃであり、このシリコンダイオードを一方向素子Ｄ２〜
Ｄ４として使用するとすれば、また第３抵抗Ｒ４として
通常の電子回路に用いられる±１００ ｐｐｍ／’Ｃ程
度の温度係数を有するものを使用するとすれば、第３抵
抗Ｒ４及び一方向素子Ｄ２〜Ｄ４を流れる電流は、はぼ
温度上昇に比例して増加し、充電時間を延長する。

即ち周囲の温度上昇に対して、１サイクルに要する時間
は長くなって、出力周波数が低くなるので、温度に比例
して高くなろうとする出力周波数を補正することができ
る。

第５〜７図は本考案の実施効果を示す温度特性のグラフ
で、第５図は第３抵抗Ｒ４の抵抗値を一定に保った状態
で、一方向素子Ｄ２〜Ｄ４を１個ずつ短絡することによ
って得られた温度特性、第６図は一方向素子Ｄ４を短絡
して一方向素子Ｄ２．Ｄ３を接続した状態で、第３抵抗
Ｒ４の抵抗値を変えることによって得られた温度特性、
第７図は第３抵抗Ｒ４の抵抗値及び一方向素子Ｄ２〜Ｄ
４の直列接続個数の両方を変えることによって得られた
温度特性を、それぞれ示す。

第３抵抗Ｒ４は−１００ｐｐｍ／’Ｃより小さい負の温
度係数を有するものでもよい。

本考案においては、コンテ゛ンサＣに並列に、第１抵抗
及び第２抵抗に比べて高抵抗の第３抵抗と複数の一方向
素子の直列回路を接続し、第３抵抗に直列に接続された
一方向素子毎に短絡端子を設けたから、正の温度特性を
有するデ゛ニーティサイクル可変型非安定マルチバイブ
レータに対して、その温度特性を負の方向に補正するこ
とができ、優れたものにすることができる。

また、短絡端子の短絡により補正度合を容易に調整する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のデ゛ニーティサイクル可変型非安定マル
チバイブレータの回路図、第２図はその各部の波形図、
第３図はその温度特性図、第４図は本考案の一実施例の
回路図、第５〜７図はその温度特性図である。 Ｉｎ工、■ｎ２・・・・・・Ｃ／ＭＯＳゲート、Ｃ・・
・・・・コンデンサ、Ｒ１・・・・・・電流制限抵抗、
Ｒ２・・・・・・第１抵抗、Ｒ３・・・・・・第２抵抗
、Ｒ４・・・・・・第３抵抗、Ｄ１〜Ｄ４・・・・・・
一方向素子、ｔ１〜ｔ３・・・・・・短絡端子。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. インバータ機能を有する二つのＣ／ＭＯＳゲートを直列
   に接続し、後段のＣ／ＭＯＳゲートの入力端子と出力端
   子との間に第１抵抗とコンデンサを直列に接続し、第１
   抵抗とコンデンサの接続点を電流制限抵抗を経て前段の
   Ｃ／ＭＯＳゲートの入力端子に接続し、第１抵抗に並列
   に、一方向素子と第２抵抗の直列回路を接続し、コンデ
   ンサと並列に、第１抵抗及び第２抵抗に比して高抵抗の
   第３抵抗と複数の一方向素子の直列回路を接続し、第３
   抵抗に直列に接続された一方向素子毎に短絡端子を談け
   て戊るデユーティサイクル可変型非安定マルチバイブレ
   ータ。