SU1160536A1

SU1160536A1 - Multivibrator

Info

Publication number: SU1160536A1
Application number: SU833634796A
Authority: SU
Inventors: Борис Ильяевич Юргаев; Владимир Федорович Удалов
Original assignee: Предприятие П/Я М-5769
Priority date: 1983-08-16
Filing date: 1983-08-16
Publication date: 1985-06-07

Abstract

МУЛЬТИВИБРАТОР, содержащий первый транзистор, включенный по схеме с общим эмиттером, база которого подключена к первому, а коллектор к второму резисторам и к базе второго транзистора , коллектор которого через третий резистор соединен с плюсовой шиной источника питани и через врем задающий элемент с базой первого транзистора, отличающийс тем, что, с целью расщирени функциональных возможностей путем обеспечени формировани уровней выходного сигнала , совместимых с уровн ми цифровых логических элементов, и повышени частоты колебаний мультивибратора, в него введены четвертый и п тый резисторы и третий транзистор , коллектор которого подключен к плюсовой шине источника питани , эмиттер через п тый резистор соединен с базой первого транзистора, база подключена к выходной шине и к коллектору первого транзистора , а эмиттер второго транзистора через четвертый резистор подключен к общей шине , второй вывод первого резистора соединен с общей шиной.I /2 о (Л 9 -о О) о ел оо оь IA MULTI-VIBRATOR contains a first transistor connected according to a common emitter circuit, the base of which is connected to the first one, and the collector to the second resistors and to the base of the second transistor, the collector of which is connected via the third resistor to the positive power supply busbar and through time the master element with the base of the first transistor characterized in that, in order to extend the functionality by ensuring the formation of output signal levels compatible with the levels of digital logic elements and increasing the frequency fuses of the multivibrator, the fourth and fifth resistors and the third transistor, the collector of which is connected to the positive power supply bus, the emitter through the fifth resistor is connected to the base of the first transistor, the base is connected to the output bus and to the collector of the first transistor, and the emitter of the second transistor through the fourth resistor is connected to the common bus, the second output of the first resistor is connected to the common bus. I / 2 o (L 9 -o O) o eo o I

Description

Изобретение относитс к импульсной технике и может быть использовано в устройствах автоматики и вычислительной техники, в частности, в качестве задающего генератора в устройствах формировани тактовых импульсов ЭВМ.The invention relates to a pulse technique and can be used in automation and computing devices, in particular, as a master oscillator in computer clock generation devices.

Известны транзисторные мультивибраторы , в которых врем задающим элементом вл етс кварцевый резонатор.Transistor multivibrators are known in which time the driving element is a quartz resonator.

Известен мультивибратор, содержащий первый транзистор с общим эмиттером, коллектор которого соединен через резистор с шиной источника питани и непосредственно с базой второго транзистора с коллекторно-эмиттерными резисторными нагрузками , причем эмиттер второго тран зистора соединен с базой первого через параллельно включенные кварцевый резонатор и резистор 1.A multivibrator is known that contains a first transistor with a common emitter, whose collector is connected via a resistor to the power supply bus and directly to the base of the second transistor with collector-emitter resistor loads, the emitter of the second transistor being connected to the base of the first through a parallel-connected quartz resonator and resistor 1.

Недостатком мультивибратора вл етс его ограниченные функциональные возможности , обусловленные несовместимостью формируемых им выходных импульсов со стандартными уровн ми цифровых логических элементов.The disadvantage of a multivibrator is its limited functionality due to the incompatibility of the output pulses generated by it with standard levels of digital logic elements.

Наиболее близкими по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому устройству вл етс мультивибратор , содержащий первый транзистор, включенный по схеме с общим эмиттером, база которого подключена к первому, а коллектор- к второму резисторам и к базе второго транзистора , коллектор которого через третий резистор соединен с шиной источника питани , а через врем задающий элемент, например кварцевый резонатор - с базой первого транзистора, причем коллектор первого транзистора соединен с вторым выводом первого резистора, а эмиттер второго - с общей щиной 2.The closest in technical essence and the achieved result to the proposed device is a multivibrator containing a first transistor connected in a circuit with a common emitter, the base of which is connected to the first, and the collector is connected to the second resistors and to the base of the second transistor with the power supply busbar, and through time the driver element, for example, a quartz resonator, with the base of the first transistor, the collector of the first transistor being connected to the second output of the first resistor ora, and the emitter of the second - with a total length of 2.

Недостатком известного мультивибратора вл етс несовместимость параметров формируемых им выходных импульсов со стандартными уровн ми цифровых логических элементов.A disadvantage of the known multivibrator is the incompatibility of the parameters of the output pulses generated by it with standard levels of digital logic elements.

Кроме того, предельна частота генерации этого мультивибратора, завис ща от разброса параметров используемых транзисторов , в частности, от изменени коэффициента усилени по току, сравнительно невелика, поскольку дл повышени частоты колебаний необходимо существенно уменьщить величину резисторов обратной св зи, что, в свою очередь, приводит к уменьшению амплитуды колебаний.In addition, the limiting frequency of generation of this multivibrator, depending on the variation of the parameters of the used transistors, in particular, on the change in the current gain, is relatively small, since to increase the oscillation frequency, it is necessary to significantly reduce the value of feedback resistors, which, in turn, leads to a decrease in the amplitude of oscillations.

Целью изобретени вл етс расширение функциональных возможностей мультивибратора путем обеспечени формировани уровней выходного сигнала, совместимых с уровн ми цифровых логических элементов, и повышение частоты колебаний мультивибратора .The aim of the invention is to enhance the functionality of the multivibrator by ensuring the formation of output levels compatible with the levels of digital logic elements, and increasing the oscillation frequency of the multivibrator.

Поставленна цель достигаетс тем, что в мультивибратор, содержащий первый транзистор , включенный по схеме с общим эмиттером , база которого подключена к первому , а коллектор - к второму резисторам и к базе второго транзистора, коллектор которого через третий резистор соединен с плюсовой щиной источника питани и через врем задающий элемент с базой первого транзистора, введены четвертый и п тый резисторы и третий транзистор, коллектор которого подключен к плюсовой щине источника питани , эмиттер через п тый резистор соединен с базой первого транзистора, база подключена к выходной шине и к коллектору первого транзистора, а эмиттер второго транзистора через четвертый резистор подключен к общей щине, второй вывод первого резистора соединен с общей шиной .The goal is achieved by the fact that in a multivibrator containing a first transistor connected according to a common emitter circuit, the base of which is connected to the first one, and the collector is connected to the second resistors and to the base of the second transistor, the collector of which is connected to the positive power source and through time, the master element with the base of the first transistor, the fourth and fifth resistors and the third transistor, the collector of which is connected to the plus power supply terminal, the emitter through the fifth resistor connected to the base a first transistor, a base connected to the output bus and to the collector of the first transistor, and an emitter of the second transistor through a fourth resistor connected to the common schine, the second terminal of the first resistor is connected to the common bus.

На фиг. 1 представлена принципиальна схема мультивибратора; на фиг. 2 - пример выполнени врем задающего элемента .FIG. 1 is a schematic diagram of a multivibrator; in fig. 2 shows an exemplary execution time of a driver.

Мультивибратор содержит первый транзистор 1, база которого соединена с резистором 2, а коллектор - с вторым резистором 3, второй транзистор 4 с третьим 5 и четвертым 6 резисторами соответственно в коллекторной и эмиттерной цеп х. Коллектор второго транзистора 4 через врем задающий элемент 7 подключен к базе первого транзистора 1. Коллектор третьего транзистора 8 соединен с щиной 9 источника питани , база - с коллектором первого транзистора 1 и с базой второго транзистора 4, а эмиттер через п тый резистор 10 подключен к базе первого транзистора 1. Вторые выводы первого 2 и четвертого 6 резисторов и эмиттер первого транзистора 1 подключены к общей шине 11. Выходом мультивибратора вл етс выходна шина 12. Врем задающий элемент (фиг. 2) содержит, например, последовательно соединенные кварцевый резонатор 13 и конденсатор 14.The multivibrator contains the first transistor 1, the base of which is connected to resistor 2, and the collector - to the second resistor 3, the second transistor 4 to the third 5 and fourth 6 resistors in the collector and emitter circuits, respectively. The collector of the second transistor 4 through the timing driver 7 is connected to the base of the first transistor 1. The collector of the third transistor 8 is connected to a power supply thickness 9, the base is connected to the collector of the first transistor 1 and the base of the second transistor 4, and the emitter is connected to the base of the first transistor 1. The second terminals of the first 2 and fourth 6 resistors and the emitter of the first transistor 1 are connected to the common bus 11. The output of the multivibrator is the output bus 12. The timing element (Fig. 2) contains, for example, in series with a single quartz resonator 13 and a capacitor 14.

Мультивибратор работает следующим образом .Multivibrator works as follows.

При подключении источника питани к мультивибратору возникает измен ющийс по величине ток в базе второго транзистора 4, который усиливаетс этим транзистором и через врем задающий элемент 7 подаетс на базу первого транзистора 1. Благодар наличию врем задающего элемента 7, посредством которого замыкаетс кольцо положительной обратной св зи, в мультивибраторе возникает автоколебательный процесс . При использовании во врем задающем элементе кварцевого резонатора частота автоколебаний определ етс резонатором 13 и по величине близка к частоте его последовательного резонанса. Переменна составл юща тока коллектора второго транзистора 4, отфильтрованна резонатором 13, усиливаетс первым транзистором. 1.When the power supply is connected to the multivibrator, a varying value of current arises in the base of the second transistor 4, which is amplified by this transistor and through time the driver 7 is supplied to the base of the first transistor 1. Due to the time of the driver 7, the positive feedback ring is closed , a self-oscillatory process arises in the multivibrator. When a quartz resonator is used during the master element, the frequency of self-oscillations is determined by the resonator 13 and is close in magnitude to the frequency of its series resonance. The variable current component of the collector of the second transistor 4, filtered by the resonator 13, is amplified by the first transistor. one.

Напр жение формируемое в инверсной форме на коллекторе первого транзистора 1, далее усиливаетс вторым транзистором 4, причем на его коллекторе сигнал вторично инвертируетс и в первоначальной фазе прикладываетс к врем задающему элементу 7, обеспечива ем самым выполнение основных условий самовозбуждени автогенераторов - баланс фаз и баланс амплитуд. Одновременно напр жение с коллектора первого транзистора 1 прикладываетс к базе третьего транзистора 8, выполн ющего функцию усилител отрицательной обратной св зи по посто нному и переменному току, в результате чего усилитель на первом транзисторе 1 оказываетс охваченным глубокой (усиленной) отрицательной обратной св зью, вывод щей его из режима насыщени . Аналогично усилитель на втрром транзисторе 4 также охвачен глубокой отрицательной обратной св зью, вывод щей его из режима насыщени , за счет включений резистора 6 в эмиттерную цепь второго транзистора 4.The voltage generated in inverse form on the collector of the first transistor 1 is further amplified by the second transistor 4, and the signal on its collector is again inverted and in the initial phase is applied to the time of the driver element 7, thereby ensuring the fulfillment of the basic conditions for self-excitation of the autogenerators - phase balance and amplitude balance . At the same time, the voltage from the collector of the first transistor 1 is applied to the base of the third transistor 8, performing the function of a negative feedback amplifier with direct and alternating current, as a result of which the amplifier at the first transistor 1 becomes covered by deep (enhanced) negative feedback, the output from its saturation mode. Similarly, the amplifier on the BTH transistor 4 is also covered by a deep negative feedback, which removes it from the saturation mode, due to the inclusions of the resistor 6 in the emitter circuit of the second transistor 4.

Кроме того, включение резистора 6 в эмиттерную цепь второго транзистора 4 обеспечивает во включенном .состо нии этого транзистора форв ирование «высокого уровн напр жени на выходе мультивибратора . Формирование «низкого уровн напр жени обеспечиваетс включенным состо нием первого транзистора 1. , Таким образом, использование транзисторов 1 и 4 в режиме ненасыщенного ключа позвол ет формировать на выходе мультивибратора пр моугольные импульсы с параметрами , обеспечивающими работу на входы большинства цифровых логических элементов.In addition, the inclusion of a resistor 6 in the emitter circuit of the second transistor 4 ensures, in the switched state of this transistor, the forcing of a "high voltage level at the output of the multivibrator. The formation of a "low voltage" is provided by the on state of the first transistor 1. Thus, the use of transistors 1 and 4 in the unsaturated key mode makes it possible to generate square-wave pulses at the output of the multivibrator with parameters that provide operation to the inputs of most digital logic elements.

Благодар глубокой отрицательной обратной св зи как в усилителе на первом транзисторе 1 (за счет третьего транзистора 8 и резистора 10), так и в усилителе на втором транзисторе 4 (за счет резистора 6) обеспечиваетс высока частота колебаний мультивибратора, м гкий режим самовозбуждени , стабилизаци частоты колебаний и расширение области допустимых изменений питающего напр жени , температуры и параметров транзисторов.Due to deep negative feedback, both in the amplifier on the first transistor 1 (due to the third transistor 8 and resistor 10) and on the amplifier on the second transistor 4 (due to resistor 6), the oscillation frequency of the multivibrator is high, the soft self-excitation, stabilization oscillation frequencies and expansion of the range of allowable changes in the supply voltage, temperature and parameters of transistors.

Таким образом, введение в мультивибратор третьего транзистора 8 и резисторов 6 и 10 обеспечивает формирование на выходе мультивибратора уровней выходного сигнала , совместимых с уровн ми цифровых логических элементов, и повышение частоты колебаний, что существенно расшир ет его функциональные возможности.Thus, the introduction of a third transistor 8 and resistors 6 and 10 into the multivibrator ensures that the output level of the multivibrator is compatible with the levels of digital logic elements and increases the oscillation frequency, which significantly expands its functionality.

HQHI/J /4HQHI / J / 4

Фиг. 2FIG. 2

Claims

A MULTIVIBRATOR containing a first transistor connected in a circuit with a common emitter, the base of which is connected to the first, and the collector to the second resistors and to the base of the second transistor, the collector of which is connected through the third resistor to the plus bus of the power source and through the timing element to the base of the first transistor, characterized in that, in order to expand the functionality by providing the formation of levels of the output signal compatible with the levels of digital logic elements, and increase the frequency of multivibrator, the fourth and fifth resistors and the third transistor are introduced into it, the collector of which is connected to the positive bus of the power supply, the emitter is connected to the base of the first transistor through the fifth resistor, the base is connected to the output bus and to the collector of the first transistor, and the emitter of the second transistor through the fourth the resistor is connected to a common bus, the second terminal of the first resistor is connected to a common bus. I

Figure 1

SU .. „1160536>