RU2693182C1 - Univibrator - Google Patents

Univibrator Download PDF

Info

Publication number
RU2693182C1
RU2693182C1 RU2018133047A RU2018133047A RU2693182C1 RU 2693182 C1 RU2693182 C1 RU 2693182C1 RU 2018133047 A RU2018133047 A RU 2018133047A RU 2018133047 A RU2018133047 A RU 2018133047A RU 2693182 C1 RU2693182 C1 RU 2693182C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
resistor
transistor
circuit
resistor divider
Prior art date
Application number
RU2018133047A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виталий Иванович Гуськов
Леонид Борисович Егоров
Константин Сергеевич Кирсанов
Original Assignee
Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом"
Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" (ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом", Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" (ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ") filed Critical Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом"
Priority to RU2018133047A priority Critical patent/RU2693182C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2693182C1 publication Critical patent/RU2693182C1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K3/00—Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
    • H03K3/02—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K3/00—Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
    • H03K3/02—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
    • H03K3/26—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of bipolar transistors with internal or external positive feedback
    • H03K3/28—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of bipolar transistors with internal or external positive feedback using means other than a transformer for feedback

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)

Abstract

FIELD: electricity.
SUBSTANCE: invention relates to pulse equipment. Univibrator contains current-limiting resistor, stabilitron, diode, reference resistor divider, integrating RC-circuit, differential cascade on transistors, emitters of which are connected through resistor to connection point of output of RC-circuit capacitor and first output of resistor divider, the second output of which is connected to output of resistor of RC-circuit, the other output of which is connected to capacitor of RC-circuit and base of first transistor of differential cascade. Base of the second transistor is connected to the midpoint of the resistor divider, and the collector is connected to the input of the transistor switch on the transistor of the other type of conductivity, the emitter of which is connected to the first pole of the power supply source, and the collector is the univibrator output. Diode cathode is connected to the univibrator output, and the anode – to the second output of the resistor divider, the first output of which is connected through the current-limiting resistor to the second pole of the power supply and is connected to the cathode of the stabilitron, the anode of which is connected to the second output of the resistor divider or to the first pole of the power supply source.
EFFECT: higher stability of generated pulse duration.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к импульсной технике и позволяет повысить точность и экономичность одновибратора.The invention relates to a pulse technique and improves the accuracy and efficiency of the one-shot.

Известен одновибратор (см. книгу «Схемотехника аналоговых и аналого-цифровых устройств», Волович Г.И. - М: Издательский дом «Додэка-XXI», 2005 - с. 203, рис. 4.24а), содержащий компаратор, прямой вход которого соединен со средней точкой опорного резисторного делителя, подключенного к шинам питания, а инверсный вход соединен со средней точкой времязадающей RC-цепи, резистор которой подключен к минусовой шине питания, а конденсатор - к выходу компаратора, соединенного через резистор нагрузки с плюсовой шиной питания. Вход запуска одновибратора через разделительный кондененсатор подключен к прямому входу компаратора, соединенному с катодом первого диода, катод второго диода подключен к инверсному входу компаратора, а аноды обоих диодов подключены к минусовой шине питания.Known one-shot (see the book "Circuit design analog and analog-digital devices", Volovich GI - M: Publishing house "Dodeka-XXI", 2005 - p. 203, Fig. 4.24 a) containing a comparator, the direct input of which connected to the midpoint of the reference resistor divider connected to the power rails, and the inverse input is connected to the midpoint of the timing RC circuit, the resistor of which is connected to the negative power bus, and the capacitor to the output of the comparator connected via a load resistor to the positive power bus. The one-shot trigger input is connected via a coupling capacitor to the direct input of the comparator connected to the cathode of the first diode, the cathode of the second diode is connected to the inverse input of the comparator, and the anodes of both diodes are connected to the negative power supply bus.

Недостатком данного устройства являются его неэкономичность, так как компататор постоянно потребляет ток от источника питания. Другим недостатком является сложность устройства, связанная с наличием двух диодов, обеспечивающих уменьшение времени восстановления одновибратора.The disadvantage of this device is its uneconomical, as kompatator constantly consumes current from the power source. Another disadvantage is the complexity of the device associated with the presence of two diodes, reducing the recovery time of the one-shot.

Известен одновибратор (см. авторское свидетельство СССР №1264313, «Одновибратор», В.А. Гуральник, опубликовано 15.10.86, БИ №38),содержащий опорный резисторный делитель, интегрирующую RC-цепь, дифференциальный каскад на транзисторах, эмиттеры которых через резистор подключены к точке соединения вывода конденсатора RC-цепи и первого вывода резисторного делителя, второй вывод которого соединен с выводом резистора RC-цепи, другой вывод которого, соединен с конденсатором RC-цепи и базой первого транзистора дифференциального каскада, база второго транзистора которого подключена к средней точке резисторного делителя, а коллектор - к входу транзисторного ключа на транзисторе другого типа проводимости, эмиттер которого подключен к одному полюсу источника питания, а коллектор соединен с вторым выводом резисторного делителя, коллектором первого транзистора дифференциального каскада и выходом одновибратора. Другой полюс источника питания подключен к точке соединения вывода конденсатора RC-цепи и первого вывода резисторного делителя.Known one-shot (see USSR author's certificate No. 1264313, “One-shot”, VA Guralnik, published 10/15/86, BI No. 38), containing a reference resistor divider, integrating an RC circuit, a differential cascade on transistors, which emitters through a resistor connected to the connection point of the output capacitor RC circuit and the first output resistor divider, the second output of which is connected to the output of the resistor RC circuit, the other output of which is connected to the capacitor of the RC circuit and the base of the first transistor of the differential stage, the base of the second trans the source of which is connected to the midpoint of the resistor divider, and the collector is connected to the input of a transistor switch on a transistor of a different conductivity type, the emitter of which is connected to one pole of the power supply, and the collector is connected to the second output of the resistor divider, the collector of the first transistor of the differential stage and the single-vibration output. The other pole of the power source is connected to the connection point of the output capacitor RC circuit and the first output resistor divider.

Недостатком данного устройства является нестабильность длительности формируемого импульса, которая зависит от величины напряжения питания и температуры окружающей среды. Кроме того, остаточное напряжение на конденсаторе RC-цепи портит форму выходного ипульса.The disadvantage of this device is the instability of the duration of the generated pulse, which depends on the magnitude of the supply voltage and ambient temperature. In addition, the residual voltage on an RC circuit capacitor damages the shape of the output pulse.

Вышеуказанное устройство является наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству и поэтому выбрано в качестве прототипа.The above device is the closest in technical essence to the claimed device and therefore selected as a prototype.

Решаемой технической задачей является создание одновибратора, формирующего импульс со стабильной длительностью, не зависящей от величины напряжения питания и температуры окружающей среды.Solved technical problem is the creation of a one-shot, forming a pulse with a stable duration, independent of the magnitude of the supply voltage and ambient temperature.

Достигаемым техническим результатом является повышение стабильности длительности формируемого импульса за счет стабилизации напряжения на резисторном делителе и интегрирующей RC-цепи с помощью термостабильного стабилитрона или взаимной компенсации температурного коэффициента напряжения (ТКН) стабилитрона и ТКН диода.Achievable technical result is to increase the stability of the duration of the generated pulse due to the stabilization of the voltage on the resistor divider and the integrating RC circuit using a thermostable Zener diode or mutual compensation of the temperature coefficient of the voltage (TKN) of the Zener diode and TKN of the diode.

Для достижения технического результата в одновибратор, содержащий опорный резисторный делитель, интегрирующую RC-цепь, дифференциальный каскад на транзисторах, эмиттеры которых через резистор подключены к точке соединения вывода конденсатора RC-цепи и первого вывода резисторного делителя, второй вывод которого соединен с выводом резистора RC-цепи, другой вывод которого, соединен с конденсатором RC-цепи и базой первого транзистора дифференциального каскада, база второго транзистора которого подключена к средней точке резисторного делителя, а коллектор - к входу транзисторного ключа на транзисторе другого типа проводимости, эмиттер которого подключен к первому полюсу источника питания, а коллектор является выходом одновибратора, новым является то, что дополнительно введены токоограничивающий резистор, стабилитрон и диод, катод которого соединен с выходом одновибратора, а анод - с вторым выводом резисторного делителя, первый вывод которого через токоограничивающий резистор соединен со вторым полюсом источника питания и подключен к катоду стабилитрона, анод которого соединен с вторым выводом резисторного делителя или с первым полюсом источника питания.To achieve a technical result, a single vibrator containing a reference resistor divider integrating an RC circuit, a differential cascade on transistors, the emitters of which are connected via a resistor to the junction point of an RC capacitor circuit and the first output of a resistor divider circuit, the other output of which is connected to the capacitor of the RC circuit and the base of the first transistor of the differential stage, the base of the second transistor of which is connected to the midpoint of the resistor divide For, and the collector - to the input of a transistor switch on a transistor of a different conductivity type, the emitter of which is connected to the first pole of the power source, and the collector is the output of a single-oscillator, new is that a current-limiting resistor, a zener diode and a diode, whose cathode is connected to the output of a single-oscillator, are added , and the anode - with the second output resistor divider, the first output of which through the current-limiting resistor is connected to the second pole of the power source and connected to the cathode of the Zener diode, the anode of which is dinene with the second output resistor divider or the first pole of the power source.

Указанная совокупность существенных признаков позволяет улучшить форму и повысить стабильности длительности формируемого импульса за счет стабилизации напряжения на резисторном делителе и интегрирующую RC-цепи с помощью стабилитрона.This set of essential features allows you to improve the shape and increase the stability of the duration of the generated pulse due to the stabilization of the voltage on the resistor divider and integrating the RC circuit using a Zener diode.

На фиг. 1 приведена схема одновибратора.FIG. 1 shows a one-shot circuit.

Одновибратор содержит опорный резисторный делитель 1, интегрирующую RC-цепь 2 и 3, дифференциальный каскад 4 на транзисторах 5 и 6, эмиттеры которых через резистор 7 подключены к точке соединения вывода конденсатора 3 RC-цепи и первого вывода резисторного делителя 1, второй вывод которого соединен с выводом резистора 2 RC-цепи, другой вывод которого, соединен с конденсатором 3 RC-цепи и базой первого транзистора 5 дифференциального каскада 4, база второго транзистора 6 которого подключена к средней точке резисторного делителя 1, а коллектор - к входу транзисторного ключа 8 на транзисторе 9 другого типа проводимости, эмиттер которого подключен к первому полюсу 10 источника питания, а коллектор является выходом одновибратора 11. Токоограничивающий резистор 12, стабилитрон 13 и диод 14, катод которого соединен с выходом одновибратора И, а анод - с вторым выводом резисторного делителя 1, первый вывод которого через токоограничивающий резистор 12 соединен со вторым полюсом 15 источника питания и подключен к катоду стабилитрона 13, анод которого соединен с вторым выводом резисторного делителя 1 или с первым полюсом 10 источника питания.The single-oscillator contains a reference resistor divider 1, integrating an RC circuit 2 and 3, a differential stage 4 on transistors 5 and 6, the emitters of which are connected through a resistor 7 to the junction point of the output of the capacitor 3 of the RC circuit and the first output of the resistor divider 1, the second output of which is connected With the output of the RC circuit resistor 2, the other output of which is connected to the capacitor 3 of the RC circuit and the base of the first transistor 5 of the differential stage 4, the base of the second transistor 6 of which is connected to the midpoint of the resistor divider 1, and the collector to the input t a wrench switch 8 on a transistor 9 of a different conduction type, the emitter of which is connected to the first pole 10 of the power supply, and the collector is the output of the one-oscillator 11. The current limiting resistor 12, the Zener diode 13 and the diode 14, the cathode of which is connected to the output of the single-oscillator I, and the anode with the second the output resistor divider 1, the first output of which through the current-limiting resistor 12 is connected to the second pole 15 of the power source and connected to the cathode of the Zener diode 13, the anode of which is connected to the second output of the resistor divider 1 or first pole 10 power source.

Одновибратор (см. фиг. 1) работает следующим образом. В исходном состоянии все транзисторы 5, 6 и 9 одновибратора закрыты, конденсатор 3 разряжен и на выходе 11 присутствует апряжение высокого уровня. В этом состоянии одновибратор ток не потребляет. Через нагрузку, если она подключается между выходом 11 одновибратора и вторым полюсом 15 источника питания, ток также не протекает.One-shot (see Fig. 1) works as follows. In the initial state, all the transistors 5, 6 and 9 of the single vibrator are closed, the capacitor 3 is discharged and at the output 11 there is a high level voltage. In this state, the one-shot does not consume current. Through the load, if it is connected between the output 11 of the one-shot and the second pole 15 of the power source, the current also does not flow.

Одновибратор запускается коротким ипульсом положительной полярности, подаваемым на вход транзисторного ключа 8 через диод. При этом транзистор 9 открывается и, через диод 14, запитывает резисторный делитель 1 и RC-цепь 2, 3 напряжением, стабилизированным с помощью стабилитрона 13. Током с резисторного делителя открывается транзистор 6 и удерживает транзисторный ключ 8 в открытом состоянии. На выходе 11 начинает формироваться импульс.The one-shot is triggered by a short pulse of positive polarity applied to the input of transistor switch 8 via a diode. In this case, the transistor 9 opens and, through the diode 14, supplies the resistor divider 1 and the RC circuit 2, 3 with voltage stabilized by the Zener diode 13. Transistor 6 opens the current from the resistor divider and holds transistor switch 8 in the open state. At output 11, a pulse begins to form.

Конденсатор 3 заряжается током, протекающим с второго полюса 15 источника питания через резистор 12, конденсатор 3, резистор 2, диод 14, открытый транзистор 9 на первый полюс 10 источника питания. Когда напряжение на базе транзистора 5 дифференциального каскада 4 сравняется с напряжением на базе транзистора 6, дифференциальный каскад 4 начнет переключаться. При этом транзистор 6 начнет закрываться, а транзистор 5 - открываться. Положительная обратная связь с коллектора транзистора 5 на базу транзистора 6 сделает процесс переключения дифференциального каскада 4 лавинообразным. Транзисторный ключ 8 закроется, Формирование импульса на выходе И прекратится. При этом диод 14 предотвратит попадание остаточного напряжения с конденсатора 3 на нагрузку.The capacitor 3 is charged by the current flowing from the second pole 15 of the power source through a resistor 12, a capacitor 3, a resistor 2, a diode 14, an open transistor 9 to the first pole 10 of the power source. When the voltage at the base of transistor 5 of the differential stage 4 becomes equal to the voltage at the base of transistor 6, the differential stage 4 starts to switch. In this case, the transistor 6 will begin to close, and the transistor 5 - to open. Positive feedback from the collector of the transistor 5 to the base of the transistor 6 will make the process of switching the differential cascade 4 avalanche. The transistor switch 8 is closed, the Formation of a pulse at the output And will stop. In this case, the diode 14 will prevent residual voltage from the capacitor 3 from falling on the load.

Конденсатор 3 начнет разряжаться через резистор 2 и резисторный делитель 1. Когда конденсатор 3 полностью разрядится, одновибратор окажется в исходном состоянии.The capacitor 3 will begin to discharge through the resistor 2 and the resistor divider 1. When the capacitor 3 is completely discharged, the one-shot will be in its original state.

Если в одновибраторе применен термостабильный стабилитрон 13, то его анод нужно подключать к резисторному делителю 1. Если стабилитрон 13 нетермостабилен и имеет отрицательный температурный коэффициент напряжения (ТКН), то его анод лучше подключать к первому полюсу питания 10. В этом случае к резисторному делителю 1 и RC-цепи 2, 3 будет прикладываться разность напряжений на стабилитроне 13 и диоде 14 (вместе с напряжением на открытом транзисторе 9). При этом температурное изменение напряжения на стабилитроне скомпенсируется температурным изменением напряжения на диоде и насыщенном транзисторе, так как диод и насыщенный транзитрор также имеют отрицательный ТКН.If a thermostable Zener diode 13 is used in the one-shot, then its anode should be connected to resistor divider 1. If Zener diode 13 is non-thermostable and has a negative temperature coefficient of voltage (TKN), then its anode should be connected to the first power pole 10. In this case, to resistor divider 1 and RC circuit 2, 3 will be applied to the voltage difference across the Zener diode 13 and the diode 14 (together with the voltage across the open transistor 9). In this case, the temperature variation of the voltage at the zener is compensated by the temperature variation of the voltage at the diode and the saturated transistor, since the diode and the saturated transistor also have a negative TCS.

Проведено макетирование одновибратора с использованием транзисторных сборок 2ТС622А и 1НТ251А, резисторов серии Р1-12, конденсатора К10-17, диода 2Д510А. В макете использовался прецизионный термостабильный стабилитрон 2С198Б, поэтому его анод подключался к резисторному делителю. Испытания макета подтвердили работоспособность заявляемого устройства и его практическую ценность.A single-shot design was carried out using 2TC622A and 1HT251A transistor assemblies, P1-12 series resistors, K10-17 capacitor, 2D510A diode. The model used a precision thermostable Zener diode 2S198B, so its anode was connected to a resistor divider. Tests of the layout confirmed the performance of the claimed device and its practical value.

Claims (1)

Одновибратор, содержащий опорный резисторный делитель, интегрирующую RC-цепь, дифференциальный каскад на транзисторах, эмиттеры которых через резистор подключены к точке соединения вывода конденсатора RC-цепи и первого вывода резисторного делителя, второй вывод которого соединен с выводом резистора RC-цепи, другой вывод которого, соединен с конденсатором RC-цепи и базой первого транзистора дифференциального каскада, база второго транзистора которого подключена к средней точке резисторного делителя, а коллектор - к входу транзисторного ключа на транзисторе другого типа проводимости, эмиттер которого подключен к первому полюсу источника питания, а коллектор является выходом одновибратора, отличающийся тем, что дополнительно введены токоограничивающий резистор, стабилитрон и диод, катод которого соединен с выходом одновибратора, а анод - с вторым выводом резисторного делителя, первый вывод которого через токоограничивающий резистор соединен со вторым полюсом источника питания и подключен к катоду стабилитрона, анод которого соединен с вторым выводом резисторного делителя или с первым полюсом источника питания.A single-oscillator containing a resistor divider reference integrating an RC circuit, a differential cascade on transistors, the emitters of which are connected via a resistor to the junction point of an RC capacitor circuit and the first output of a resistor divider, the second output of which is connected to an RC circuit resistor; connected to the capacitor of the RC circuit and the base of the first transistor of the differential cascade, the base of the second transistor of which is connected to the midpoint of the resistor divider and the collector to the input of the transistor class On a transistor of a different conduction type, the emitter of which is connected to the first pole of the power supply, and the collector is the output of a single vibrator, characterized in that a current limiting resistor, a zener diode and a diode whose cathode is connected to the output of the single vibrator are added, and the anode is connected to the second output of a resistor divider The first pin of which is connected to the second pole of the power source through the current-limiting resistor and connected to the cathode of the Zener diode, the anode of which is connected to the second pin of the resistor divides la or to the first pole of the power source.
RU2018133047A 2018-09-17 2018-09-17 Univibrator RU2693182C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018133047A RU2693182C1 (en) 2018-09-17 2018-09-17 Univibrator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018133047A RU2693182C1 (en) 2018-09-17 2018-09-17 Univibrator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2693182C1 true RU2693182C1 (en) 2019-07-01

Family

ID=67252184

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018133047A RU2693182C1 (en) 2018-09-17 2018-09-17 Univibrator

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2693182C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU315276A1 (en) * И. А. Заморин , В. А. Бровкин SINGLE VIBRATOR
SU1264313A1 (en) * 1981-12-05 1986-10-15 Guralnik Vladimir A One-shot multivibrator
US4801860A (en) * 1987-02-23 1989-01-31 Sgs-Thomson Microelectronics S.P.A. Voltage stabilizer with a minimal voltage drop designed to withstand high voltage transients
RU2480809C1 (en) * 2011-10-13 2013-04-27 Открытое акционерное общество "Концерн "Созвездие" Dc voltage stabiliser

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU315276A1 (en) * И. А. Заморин , В. А. Бровкин SINGLE VIBRATOR
SU1264313A1 (en) * 1981-12-05 1986-10-15 Guralnik Vladimir A One-shot multivibrator
US4801860A (en) * 1987-02-23 1989-01-31 Sgs-Thomson Microelectronics S.P.A. Voltage stabilizer with a minimal voltage drop designed to withstand high voltage transients
RU2480809C1 (en) * 2011-10-13 2013-04-27 Открытое акционерное общество "Концерн "Созвездие" Dc voltage stabiliser

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106712207B (en) Reverse connection-preventing and reverse-flowing-preventing battery charging protection circuit
US10587188B2 (en) Resonant pulsed voltage multiplier and capacitor charger
GB815468A (en) Improvements relating to electrical phase control generating circuit arrangements
RU2693182C1 (en) Univibrator
Sinha et al. Dc dc boost converter for thermoelectric energy harvesting
RU165174U1 (en) DC COMPENSATION STABILIZER
JP6796843B2 (en) Power storage circuit
RU162000U1 (en) DC VOLTAGE STABILIZER
RU2453987C2 (en) Trigger
RU149612U1 (en) DC VOLTAGE STABILIZER
RU163225U1 (en) DC VOLTAGE STABILIZER
RU165171U1 (en) DC VOLTAGE STABILIZER
RU178952U1 (en) Pulsed stabilized negative voltage source
CN218482777U (en) External simulation soft start circuit
RU146819U1 (en) DC VOLTAGE STABILIZER
RU165163U1 (en) DC VOLTAGE STABILIZER
RU94731U1 (en) BIPOLAR VOLTAGE SOURCE
Elganimi Design and analysis of a bootstrap ramp generator circuit based on a bipolar junction transistor (BJT) differential pair amplifier
RU2660186C1 (en) Device for controlling electron beam valve
RU148943U1 (en) DC VOLTAGE STABILIZER
RU148941U1 (en) STABILIZED DC / DC Converter
UA126663U (en) TWO-POLE SOURCE OF CURRENT
RU147519U1 (en) DC VOLTAGE STABILIZER
Baskys Voltage controlled oscillator with frequency response by linear in time function
RU2148888C1 (en) Bipolar waiting multivibrator