SU1378018A1 - КМОП-мультивибратор - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к импульсной технике и может быть использовано в радиоэлектронной аппаратуре в качестве экономического генератора коротких импульсов с высокой нагрузочной способностью. Целью изобретени   вл етс  повьппение экономичности и нагрузочной способности устройства . Дл  достижени  зтой цели в устройство, содержащее инверторы 1 и 2, резисторы 3 и 4, конденсатор 5 и источник 10 питани , дополнительно введены датчик 6 тока, элемент 2 РШИ-НЕ 7, диод 8 и дополнительный конденсатор 9. Датчик 6 тока содержит резисторы 11 и 12 и транзистор 13 п-р-п-типа проводимости. Нагрузочна  способность предложенного мультивибратора зависит от примен емого транзистора и сквозного тока КПОМ-элементов и может достичь сотен миллиампер, что во много раз выше , чем у прототипа. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. S (Л

Description

Фие, 7

Изобретение относитс  к импульсной технике и может быть использовано в радиоэлектронной аппаратуре в качестве экономического генератора коротких импульсов с высокой нагрузочной способностью.

Целью изобретени   вл етс  повышение экономичности и нагрузочной способности.

На фиг. 1 представлена принципиальна  схема КМОП-мультивибратора; на фиг. 2 - временные диаграммы его работы.

КМОП-мультивибратор содержит первый 1, второй 2 инверторы, первый 3, второй 4 резисторы, конденсатор. 5, датчик 6 тока, элемент 2 ИЛИ-НЕ 7, диод 8, дополнительный конденсатор 9, источник 10 питани . Датчик тока 6 содержит третий 11, четвертый 12 резисторы,п-р-п транзистор 13.

КМОП-мультивибратор работает

следующим образом.

I

В первом квазиустойчивом, относительно продолжительном состо нии транзистор 13 закрыт, на выходе первого инвертора 1 присутствует напр жение О, на выходе второго инвертора 2 - 1. Конденсатор 5 зар жаетс  через открытый р-канальный транзистор второго инвертора 2, резистор 4 и открытый п-канальный транзистор первого инвертора 1. Напр жение на резисторе 4 (фиг. 2А), создаваемое током зар да конденсатора 5, экспоненциально уменьшаетс . По мере приближени  этого напр жени  к напр жению переключени  первого инвертора 1 у последнего постепенно возрастает сквозной ток и в момент времени, определ емый сопротивлением третьего резистора 11, который может быть регулируемьи4 , начинает открыватьс  п-р-п-транзистор 13. Уменьшение напр жени  на его коллекторе (фиг.2В) передава сь через дополнительный конденсатор 9, вызывает уменьшение напр жени  на входе первого инвертора 1 и приближение его к порогу переключени , что, в свою очередь, увеличивает сквозной ток и приводит к еще большему открыванию транзистора 13. Из-за действи  такой положительной св зи в точке А (фиг.1) возникает скачок напр жени , в результате которого напр жение на входе первого инвертора 1 достигает напр жени  переключени  и тем самым инициируетс  регенеративный процесс, поддерживаемый положительной, обратной св зью через конденсатор 5, а

также положительной обратной св зью через дополнительный конденсатор 9. За счет действи  обеих цепей обратной св зи значительно сокращаетс  врем  существовани  сквозного тока

через первьй инвертор 1, что сзтдестг( венно уменьшает общее энергопотребление мультивибратора.

По завершении регенеративного процесса схема переходит во второе квазиустойчивое , относительно кратковременное состо ние. При этом на входах элемента 2 ИЛИ-НЕ 7 присутствуют напр жени , характерные дл  уровн  О (фиг. 2В, 2с), а на его

выходе по вл етс  уровень, превьш аю- щий 1 (фиг. 2Д). Начинаетс  перезар д конденсатора 5 по цепи: поло- жительнй полюс источника 10 питани , р-канальный транзистор элемен-

та 2 ИЛИ-НЕ 7, диод 8, конденсатор 5, п-канальный транзистор второго инвертора 2, вход датчика 6 тока, отрицательный полюс источника 10 питани . Ток перезар да удерживает

транзистор 13 в состо нии насыщени . По мере зар да конденсатора 5 -напр жение на входе первого инвертора 1 приближаетс  к напр жению переключени  и его сквозной ток поступает

на вход датчика 6 тока. По достижении напр жени  на входе первого инвертора 1 уровн  переключени  развиваетс  регенеративный процесс, в результате которого схема переходит вновь в цервое квазиустойчивое состо ние. Длительность пребывани  КМОП-мультивибратора во втором квазиустойчивом состо нии относительно мала ив основном определ етс  временем перезар да конденсатора 5 через сопротивлени  открытых р- и п-канальных транзисторов КМОП-элементов 2,7,

Резистор 3 предназначен дл  ограничени  тока через защитные диоды

первого инвертора 1.

Схема (фиг.1) генерирует короткие отрицательные импульсы, дл  получени  положительных импульсов необхо- димо включить вход датчика тока в цепь положительного полюса источника 10 питани , изменив, структуру транзистора 13 на р-п-р, а элемент 7 заменить на 2 И-НЕ.

Нагрузочна  способность КМОП-муль- тивибратора зависит от примен емого транзистора и сквозного тока КМОП- элементов и может достигать сотен -; миллиампер, т.е. во много раз больше , чем у прототипа.

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   1 . КШП-мультивибратор, содержащий первый и второй инверторы, первый и второй резисторы, конденсатор выходную шину, источник питани , причем положительный полюс источника питани  соединен с плюсовыми контактами питани  первого и второго инверторов , выход первого инвертора соединен с входом второго инвертора и с первым выводом второго резистора, выход второго инвертора соединен через конденсатор с вторым выводом второго резистора и с первым выводом первого резистора,, второй вьшод которого соединен с входом первого инвертора, отличающнйс   тем, что, с целью повьшени  экономичности и нагрузочной способности, в него введены датчик тока, элемент 2 Ш1И-НЕ, диод и дополнительный кон- денсатор, причем вход датчика тока соединен с минусовыми контактами источника питани  первого и второго инверторов и элемента 2 ИЛИ-НЕ, а

   0

   S 0 5 0

   выход - с первым входом элемента 2 ИЛИ-НЕ и через дополнительный конденсатор - с вторым выводом второго резистора, выход элемента 2 ИЛИ-НЕ соединен с анодом диода, катод которого соединен с вторым выводом второго резистора, второй вход элемента 2 ИЛИ-НЕ соединен с выходом вто- рого инвертора, выходна  шина соеди- . нена с выходом датчика тока, плюсовой контакт питани  элемента 2 ИЛИ-НЕ соединен с положительным полюсом источника питани  и с плюсовьш контактом питани  датчика тока, минусовой контакт питани  которого соединен с отрицательным полюсом источника питани .
2. 2. КМОП-мультивибратор по п. 1, отличающийс  тем, что датчик тока содержит п-р-п-транзис- тор, третий и четвертый резисторы, причем база п-р-п-транзистора и первый вывод третьего резистора соединены с входом датчика тока, коллектор п-р-п-транзистора и первый вывод четвертого резистора соединены с выходом датчика тока, эмиттер п-р-п- транзистора и второй вывод третьего резистора соединены с минусовым контактом датчика тока, второй вывод четвертого резистора соединен с плюсовым контактом датчика тока.

   t/ I

   иил

   в

   и j Uun

   пгт

   и I

   Uun

   1

   t

   фуе. 2