SU892753A1 - Резервированный мультивибратор - Google Patents

Description

(54) РЕЗЕРВИРОВАННЫЙ МУЛЬТИВИБРАТОР

I

Изобретение относитс  к импульсной технике и может быть использовано при построении устройств высокой надежности.

Известен резервированный мультивибратор , содержащий дублированные мультивибраторы с жесткой синхронизацией между ними, в котором переход в одно состо ние квазиравновеси  осуществл етс  при разр де двух или трех конденсаторов из четырех , а в другое - при разр де одного из двух III., .

В известном устройстве устранена возможность взаимной синхронизации на высшей частоте только дл  одного из плеч.

Недостатком устройства  вл етс  тдкже то, что np.i уменьшении емкости одного из конденсаторов (С1 или С+) устройство генерирует частоту, один из полупериодов которой определ етс  данным неисправным конденсатором. Кроме того, при изменении напр жени 

питани  происходит значительное изменение частоты и мощности на нагрузке .

Известен также резервированный мультивибратор, содержащий три синметричных мультивибратора, каждый из которых выполнен на двух транзисторах и двух мажоритарных элементах. В устройстве три мультивибратора переход т из одного состо ни  квазиto равновеси  в другое после разр да двух из трех цепочек конденсаторов, т.е. синхронизаци  осуществл етс  на частоте мультивибратора, соответствующей заданной мах оритарной функции 21 .

Недостатками этого устройства  вл ютс  значительное изменение мощности на нагрузке при изменении напр жени  питани , большое количество

20 активных элементов и значительное энергопотребление, так как функции генерировани  импульсов выполн ютс  одними активными элементами, а функции мажоритарной- обработки сигналов реализуютс  другими элементами. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  резервированный мультивибратор, содержащий три симметричных мультивибратора, каждое плечо первого и третьего мультивибратора содержит транзистор, базова  цепь которого подключена через врем  задающий резистор к первой шине питани  и к первой обкладке врем задающего конденсатора, втора  обкладка конденсатора соединена с коллектором транзистора противоположного плеча и через коллекторнь й резистор с той же шиной питани , каждое плечо второго мультивибратора содержит два транзистора, коллектор одного транзистора соединен с эмиттером транзистора первого мультивибратора, эмиттер соединен со второй шиной источника питани , эмиттер другого транзистора соединен, с коллектором транзистора третьего мультивибратора , базовые цепи обоих транзисторов подключены через врем задающие резисторы к первой шине питани  и к первым обкладкам врем задающих конденсаторов , вторые обкладки конденсаторов соединены с коллекторами транзисторов противс оложного плеча, коллекторные резисторы левого плеча включены параллельно , асе врем задающие конденсаторы состо т из двух последовательно включенных конденсаторов, эмиттер транзистора первого мультивибратора через диод соединен с эмиттером транзистора второго мультивибратора З . ..„ Недостатками данного устройства   л ютс : значительное уменьшение амплит5ды импульсов (до 1 в) , уменьшение скважности импульсов {в 1,7 раза и увеличение частоты импульсов (в 5 раз) при неисправности типа короткое замыкание база-коллекторного пе рехода транзистора. Это происходит за счет образовани  цепи, шунтирующей нагрузку: закороченный база-коллекторный переход транзистора, диод, база-эмиттерный переход транзистора; большой уход скважности и частоты пр неисправност х типа короткое замыкание база-коллекторного перехода или коллектор-эмиттер транзистора (скважность увеличиваетс  в 3,3, раз а частота увеличиваетс  в 2,3 раза), увеличение частоты до 28 и увеличение скважности до 301 при неисправност х типа короткое замыкание цепи коллектор-эмиттер транзистора или база-эмиттерного Перехода транзистора; изменение мощности на нагрузке до k1° при изменении напр жени  питани  с 23 До 32 В (относительно мощности при номинальном напр жении ) ; сложность прйверки отсутстви  короткого замыкани  одного из двух последовательно включенных кон денсаторов при периодических проверках устройства. Цель изобретени  - повышение стабильности параметров. Дл  достижени  указанной цели в резервированный мультивибратор, содержащий три мультивибратора, каждое плечо первого и третьего мультивибратора содержит транзистор, базова  цепь которого подключена через врем аадающий резистор к первой шине питани  и к первой обкладке врем задающего конденсатора, втора  обкладка конденсатора соединена с коллектором транзистора противоположного плеча и через коллекторный резистор с той же шиной питани , каждое плечо второго мультивибратора содержит два транзистора , коллектор одного транзистора соединен с эмиттером транзистора первого мультивибратора, эмиттер соединен.со второй шиной источника питани , эмиттер другого транзистора соединен.с коллектором транзистора третьего мультивибратора, базовые цепи обоих транзисторов подключены через врем задагощие резисторы к первой шине питани  и к первым обкладкам врем задающих конденсаторов, вторые обкладки конденсаторов соединены с коллекторами транзисторов противоположного плеча, коллекторные резисторы левого плеча включены параллельно , введены в каждое плечо по два допо.пнительных транзистора и ограничивающие резисторы, в правое плечо три дополнительных врем задающих резистора и конденсатора, и три стабилитрона с токозадающими резисторами в левом плече коллектор первого доголнительного транзистора третьего 1мульти8ибратора соединен через коллекторный резистор с первой шиной источника питани , с коллекторами транзисторов первого и второго мультивибраторов и с выходной шиной устройства, эмиттер его соединен с коллектором второго дополнительного трназистора первого мультивибратора, эмиттер которого соединен со второй шиной источника питани , базы транзисторов левого плеча первого, второго и треть его мультивибраторов через ограничивающие резисторы соответственно попарно соединены между собой и подсое динены к первым обкладкам соответствующих врем задающих.конденсаторов, в правом плече коллектор первого дополнительного транзистора третьего мультивибратора соединен через коллекторный резистор с первой шиной . питани , эмиттер его соединен с коллектором второго дополнительного транзистора первого мультивибратора, эмиттер которого соединен с второй шиной источника питани , базы транзисторов правого плеча через ограничивающие резисторы подсоединены к соответствующим первым выводам врем задающих резисторов и к первым обкладкам врем задающих конденсаторов, вторые обкладки конденсаторов соединены между собой и с выходной шиной устройства,катод каждого из стабили тронов соединен через коллекторный резистор с коллектором соответствующего транзистора правого плеча, через токозадающий резистор с первой шиной источника питани  и через врем задающие и ограничивающие резисторы с базами соответствующих двух транзисторов правого плеча, аноды соединены со второй шиной источника пита . ни . На чертеже приведена принципиальна  электрическа  схема резервирован ного мультивибратора. Резервированный мультивибратор со держит три мультивибратора соответст венно на двух парах транзисторов 1, и 3-6 и 7 - 10 и 11 и 12, врем зада щие конденсаторы 13-21 и резисторы 22-30, ограничивающие резисторы , стабилитроны резисторы 46-48, коллекторные резисторы .49-54, первую и вторую шины 55 и 5б источника питани  и элемент 57 нагрузки, причем шина 55 через резисторы 2836 соединена соответственно с базами транзисторов 1, 2, 5, 6, 9 и 10, через резисторы 46-48 соответственно с катодами стабилитронов 43-45, через резисторы 49-51 с коллекторами транзисторов 1, 5 и 9, которые объединены и подключены к первым обкладкам конденсаторов , вторые обк/1адки конденсаторов 13-18 через резисторы и 22-27 соединены соответственно с базами транзисторов 11, 4, 7, 12, Зи8ис катодами стабилитронов , катоды стабилитронов через резисторы 52-5 соединены соответственно с коллекторами транзисторов 11, 7 и 3, шина 56 соединена с эмиттерами транзисторов 6, 10, 2, k, 12 и 8, коллекторы которых соединены соответственно с эмиттерами транзисторов 1,5,. 9, 11,7иЗ. Резервированный мультивибратор работает следующим образом. Предположим, что в одном из состо ний квазиравновеси  устройства открыты транзисторы 1, 6, 5, Ю, 9 и 2 левого плеча и конденсаторы 13-18 разр жаютс  через резисторы 2227 и открытые транзисторы 1, 6, 5, 10, 9 и 2 а конденсаторы 19-21 зар жаютс  соответственно через резисторы 52-5, 31-36 и база-эмиттерные переходы транзисторов 1,6, 5 10, 9 и 2. При разр де не менее четырех конденсаторов 13-18 из шести , транзисторы 1, 6, 5, 10, 9 и 2 закрываютс , а транзисторы 11, А, 7 12, 3 и 8 открываютс  и нагрузочные резисторы 52-5 подключаютс  к шине 5б, а конденсаторы 19-21 получают возможность разр жатьс . Мгновенно развиваетс  лавинообразный процесс и мультивибратор опрокидываетс  в другое состо ние квазиравновеси , в котором работает аналогично. При этом три мультивибратора оказываютс  жестко-синхронизированными на частоте , соответствующей мажоритарной функции два из трех. При изменении напр жени  питани  мультивибратора, напр жение питани  коллекторных и базовых цепей транзисторов правого плеча не измен етс  за счет применени  стабилитронов 4345 . Длительность периода колебаний Т Х{ + Tg . Дл  приближенных расчетов и в усови х малого изменени  рабочих температур длительность полупериодов определ етс  по формулам Т,-0,,ф-ь-1„ .-C,(ff где Ц - величина емкости.одного из . равных между собой конденсаторов 13-18; , величина сопротивлени  одно го из равных между собой ре зисторов 22-27; величина емкости одного из равных между собой конденсаторов 19-21; величина сопротивлени  одного из равных между собой резисторов 28-30; величина напр жени  питани  ; величина стабилизированного напр жени  на стабилитронах Так как мощность на элементе 57 нагрузки выдел етс  когда закрыты транзисторы левого плеча, а открыты транзисторы правого плеча, т.е. во врем  Tjj , то при изменении напр жени  питани  она мен етс  незначитель но (увеличение напр жени  питани  ко пенсируетс  уменьшением полупериода Тг , уменьшение напр жени  питани  ко пенсируетс  увеличением полупериода При выходе из стро  одного из эле ментов работоспособность устройства не нарушаетс . Изобретение обеспечивает уменьшение погрешности устройства при выход из стро  одного из элементов (изменение частоты меньше или равно , мощность на нагрузке не измен етс ), повышение стабильности мощности на нагрузке при изменении напр жени  пи тани  {изменение мощности на нагрузке меньше или равно 25%) и упрощение проверки работоспособности уст ройства при периодических перепровер ках (за счет исключени  последовател но включенных конденсаторов), формула изобретени  Резервированный мультивибратор, с держащий три мультивибратора, каждое плечо первого и третьего мультивибра тора содержит транзистор, базова  цепь которого подключена через врем  задающий резистор к первой шине питани  и к первой обкладке врем задающего конденсатора, втора  обкладка конденсатора соединена с коллекто ром транзистора противополохчного пле ча и через коллекторный, резистор с той же шиной питани , плечо второго мультивибратора содержит два транзистора, коллектор одного транзистора соединен с эмиттером тран3 зистора первого мультивибратора, эмиттер соединен со второй шиной источника питани , эмиттер другого транзистора соединен с коллектором транзистора третьего мультивибратора, базовые цепи обоих транзисторов подключены через врем задающие резисторы к первой шине питани  и к первым обкладкам врем задающих конденсаторов, вторые обкладки конденсаторов соединены с коллекторами транзисторов противоположного плеча, коллекторные резисторы левого плеча включены параллельно , отличающийс  тем, что, с целью повышени  стабильности, параметров, в него введены в каждое плечо по два дополнительных транзистора и ограничивающие резисторы, в правое плечо - три дополнительных врем задающих резистора и конденсатора , и три стабилитрона с токозадающими резисторами, в левом плече коллектор первого дополнительного транзистора третьего мультивибратора соединен через коллекторный резистор в первой шиной источника питани , с коллекторами транзисторов первого и второго мультивибраторов и с выходной шиной устройства, эмиттер его соединен с коллектором второго дополнительного транзистора первого мультивибратора , эмиттер которого соединен со второй шиной источника питани ,базы транзисторов левого плеча первого,второго и третьего мультивибраторов через ограничивающие резисторы соответственно попарно соединены между собой и подсоединены к первым обкладкам соответствующих врем задающих конденсаторов , в правом плече коллектор первого дополнительного транзистора третьего мультивибратора соединен через коллекторный резистор с первой шиной питани , эмиттер его соединен с коллектором второго дополнительного транзистора первого мультивибратора, эмиттер которого соединен с второй шиной источника питани , базы транзисторов правого плеча через ограничивающие резисторы подсоединены к соответствующим первым вьшодам врем задающих резисторов и к первь1М обкладкам врем задающих конденсаторов, вTopbie обкладки конденсаторов соепинены между собой и с выходной шиной устройства, катод каждого из стабилитронов соединен через коллекторный резистор с коллектором соответствующего транзистора правого плеча, че 892753 10

рез токозадающий ,резистор с первой1. Авторское свидетельство СССР шиной источника питани  и через аре-,№ 383203, кл. Н 03 К 3/26 11.0.71. м задающие и ограничивающие резисторы с базами соответствующих двух2. Авторское свидетельство СССР транзисторов правого плеча, анодыs 395968, кл. Н 03 К 3/281, 2.02.71. соединены со второй шиной источника питани .3. Авторское свидетельство СССР

Источники информации.№ , кл. Н 03 К 3/28, 1Э77(пропринг тые во внимание при экспертизетотип).

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Резервированный мультивибратор, содержащий три мультивибратора, каждое плечо первого и третьего мультивибратора содержит транзистор, базовая цепь которого подключена через времязадающий резистор к первой шине питания и к первой обкладке времязадающего конденсатора, вторая обкладка конденсатора соединена с коллектором транзистора противоположного плеча и через коллекторный, резистор с той же шиной питания, каждое плечо второго мультивибратора содержит два транзистора, коллектор одного транзистора соединен с эмиттером тран8 зистора первого мультивибратора, эмит тер соединен со второй шиной источника питания, эмиттер другого транзис тора соединен с коллектором транзис5 тора третьего мультивибратора, базовые цепи обоих транзисторов подключены через времязадающие резисторы к первой шине питания и к первым обкладкам времязадающих конденсаторов, 10 вторые обкладки конденсаторов соединены с коллекторами транзисторов противоположного плеча, коллекторные резисторы левого плеча включены параллельно, отличающийся тем, 15 что, с целью повышения стабильности, параметров, в него введены в каждое плечо по два дополнительных транзистора и ограничивающие резисторы, в правое плечо - три дополнительных времязадающих резистора и конденсатора, и три стабилитрона с токозадающими резисторами, в левом плече коллектор первого дополнительного транзистора третьего мультивибратора соединен через коллекторный резистор в пер вой шиной источника питания, с коллекторами транзисторов первого и второго мультивибраторов и с выходной шиной устройства, эмиттер его соеди30 нен с коллектором второго дополнительного транзистора первого мультивибратора, эмиттер которого соединен со второй шиной источника питания ,базы транзисторов левого плеча первого,вто₃₅ рого и третьего мультивибраторов через ограничивающие резисторы соответственно попарно соединены между собой и подсоединены к первым обкладкам соответствующих времязадающих конденса₄₀ торов, в правом плече коллектор первого дополнительного транзистора третьего мультивибратора соединен через коллекторный резистор с первой шиной питания, эмиттер его соединен с _ί5 коллектором второго дополнительного транзистора первого мультивибратора, эмиттер которого соединен с второй шиной источника питания, базы транзисторов правого плеча через ограни₅₀ чивающие резисторы подсоединены к соответствующим первым выводам времязадающих резисторов и к .первым обкладкам времязадающих конденсаторов, вторые обкладки конденсаторов соединены между собой и с выходной шиной

   55 устройства, катод каждого из стабилитронов соединен через коллекторный резистор с коллектором соответствующего транзистора правого плеча, че9 рез токозадающий .резистор с первой шиной источника питания и через вре-. мяэадающие и ограничивающие резисторы с базами соответствующих двух транзисторов правого плеча, аноды соединены со второй шиной источника питания.