RU2269198C1

RU2269198C1 - Symmetrical multivibrator

Info

Publication number: RU2269198C1
Application number: RU2004118208/09A
Authority: RU
Inventors: Иршат Лутфуллович Аитов (RU); Иршат Лутфуллович Аитов; Тимербулат Узбекович Еникеев (RU); Тимербулат Узбекович Еникеев; Федор Иванович Кононов (RU); Федор Иванович Кононов
Priority date: 2004-06-15
Filing date: 2004-06-15
Publication date: 2006-01-27
Also published as: RU2004118208A

Abstract

FIELD: pulse engineering; various control and monitoring systems.

SUBSTANCE: proposed symmetrical multivibrator is built around one-step integrated timer with adjusting resistor and shunt capacitor connected to reference-voltage lead; it has time-setting RC circuit whose common point is connected to flip-flop and threshold inputs of timer; second lead of time-setting RC circuit capacitor is connected to common lead of timer and second lead of time-setting RC circuit resistor is connected to high-resistance output through Schottky-barrier diode and directly to high-resistance output of timer.

EFFECT: enhanced efficiency, reliability and precision.

1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области импульсной техники, а именно к генераторам прямоугольных импульсов, и может быть использовано в различных системах управления и контроля.The invention relates to the field of pulsed technology, and in particular to rectangular pulse generators, and can be used in various control and monitoring systems.

Известны симметричные мультивибраторы на основе однотактного таймера КР1006ВИ1, в которых симметрия выходных импульсов достигается выбором соотношений времязадающих элементов [Коломбет Е.А. Микроэлектронные средства обработки аналоговых сигналов. - М: Радио и связь, 1991, стр.202, рис.7.16, а, стр.203, табл.7.1, сх.б], и известно применение компенсации отклонения значений времязадающих элементов регулировкой напряжения вывода опорного напряжения таймера внешним резисторным делителем напряжения [Коломбет Е.А. Микроэлектронные средства обработки аналоговых сигналов. - М: Радио и связь, 1991, стр.195, рис.7.10].Symmetric multivibrators based on the single-stroke timer KR1006VI1 are known, in which the symmetry of the output pulses is achieved by the choice of the ratios of the timing elements [Kolombet EA Microelectronic analog signal processing tools. - M: Radio and communication, 1991, p. 202, fig. 7.16, a, p. 203, table 7.1, sche. B], and it is known to use the compensation of deviations of the values of the timing elements by adjusting the output voltage of the reference voltage of the timer by an external resistor voltage divider [Colombet E.A. Microelectronic analog signal processing tools. - M: Radio and communications, 1991, p. 195, fig. 7.10].

Недостатками таких мультивибраторов являются низкие надежность и КПД, сложность, а в первом случае [Коломбет Е.А. Микроэлектронные средства обработки аналоговых сигналов. - М.: Радио и связь, 1991, стр.202, рис.7.16, а] и невозможность получения высокой точности симметричных импульсов (меандра) и не всегда приемлемые требования к навесным элементам.The disadvantages of such multivibrators are low reliability and efficiency, complexity, and in the first case [E. Colombet Microelectronic analog signal processing tools. - M .: Radio and communications, 1991, p. 202, fig. 7.16, a] and the impossibility of obtaining high precision symmetrical pulses (meander) and not always acceptable requirements for mounted elements.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является симметричный мультивибратор, построенный на однотактном таймере КР1006ВИ1 [Коломбет Е.А. Микроэлектронные средства обработки аналоговых сигналов. - М.: Радио и связь, 1991, стр.209, табл.7.2, сх.б]. Симметричный мультивибратор построен путем перекомпоновки элементов базовой структуры мультивибратора на этом таймере, причем для повышения точности формирования меандра времязадающая цепь здесь управляется выходным напряжением таймера, а не по выводу семь, кроме того, между выходом таймера и цепью питания включен нагрузочный резистор Rн, позволяющий увеличить амплитуду выходного напряжения.The closest technical solution, selected as a prototype, is a symmetric multivibrator built on a single-cycle timer KR1006VI1 [E. Colombet Microelectronic analog signal processing tools. - M .: Radio and communications, 1991, p. 209, table 7.2, sch. B]. The symmetric multivibrator is constructed by rearrangement of the elements of the basic structure of the multivibrator on this timer, and to increase the accuracy of the formation of the meander, the timing circuit here is controlled by the output voltage of the timer, and not by pin seven, in addition, a load resistor Rн is included between the output of the timer and the power circuit, which allows to increase the amplitude output voltage.

Недостатками его являются: сложность, низкие КПД и надежность, зависимость симметрии (ширины) импульсов от величины нагрузки, существенное влияние на точность частоты генерируемых импульсов от входного сопротивления приемника сигнала.Its disadvantages are: complexity, low efficiency and reliability, the dependence of the symmetry (width) of the pulses on the magnitude of the load, a significant effect on the accuracy of the frequency of the generated pulses on the input impedance of the signal receiver.

Задача изобретения заключается в упрощении, повышении КПД, надежности и точности мультивибратора, за счет того, что заряд и разряд конденсатора времязадающей цепочки осуществляется через общий резистор, причем в процессе разряда цепь заряда отключается с помощью диода Шоттки. В результате навесные элементы не потребляют дополнительный ток от источника питания во время разряда, а дополнительное выравнивание (уравновешивание) длительности разряда и заряда осуществляется регулировкой порогового напряжения компараторов таймера.The objective of the invention is to simplify, increase the efficiency, reliability and accuracy of the multivibrator, due to the fact that the charge and discharge of the capacitor of the timing chain is carried out through a common resistor, and in the process of discharge, the charge circuit is disconnected using a Schottky diode. As a result, the mounted elements do not consume additional current from the power source during the discharge, and additional equalization (balancing) of the duration of the discharge and charge is carried out by adjusting the threshold voltage of the timer comparators.

Поставленная задача достигается тем, что в симметричном мультивибраторе, выполненном на однотактном интегральном таймере, например КР1006ВИ1, с подключенными к выводу опорного напряжения подстроечным резистором и шунтирующим конденсатором, содержащем времязадающую RC-цепочку, общая точка которой подключена к триггерному и пороговому входам таймера, вторым выводом конденсатор времязадающей RC-цепочки подсоединен к общему выводу таймера, в отличие от прототипа второй вывод резистора времязадающей цепочки подключен к низкоомному выходу через диод Шоттки и непосредственно к высокоомному выходу таймера.The problem is achieved in that in a symmetric multivibrator made on a single-cycle integral timer, for example, KR1006VI1, with a tuning resistor and a shunt capacitor connected to the output of the reference voltage, containing an RC timing circuit, the common point of which is connected to the trigger and threshold outputs of the timer, the capacitor of the RC timing chain is connected to the common output of the timer, unlike the prototype, the second terminal of the timing chain resistor is connected to the low-impedance output Res Schottky diode directly to the high resistance and the output of the timer.

На чертеже приведена схема предложенного симметричного мультивибратора.The drawing shows a diagram of the proposed symmetric multivibrator.

Симметричный мультивибратор содержит интегральный таймер 1 КР1006ВИ, диод Шоттки 2 подключенный между третьим (низкоомным) и седьмым (высокоомным) выходами таймера 1, времязадающую RC цепочку, состоящую из резистора 3 и конденсатора 4 и включенную между седьмым выходом таймера и первым выводом (общим) таймера 1. Шестой (пороговый) и второй (триггерный) выводы таймера 1 подключены к точке соединения резистора 3 и конденсатора 4. Подстроечный резистор 5, позволяющий точно выставить симметрию выходного сигнала, подключен к пятому выводу таймера 1. Для избежания влияния внешних помех и пульсаций напряжения питания на точность работы таймера пятый вывод таймера 1 шунтируется конденсатором 6. Источник питания таймера с напряжением Uп подключен к восьмому выводу относительно первого вывода таймера 1. Четвертый вывод таймера 1 соединен с восьмым выводом таймера 1.The symmetric multivibrator contains an integral timer 1 KR1006VI, a Schottky diode 2 connected between the third (low resistance) and seventh (high resistance) outputs of timer 1, a RC timing circuit consisting of a resistor 3 and a capacitor 4 and connected between the seventh timer output and the first output (common) timer 1. The sixth (threshold) and second (trigger) outputs of timer 1 are connected to the connection point of resistor 3 and capacitor 4. Trimmer resistor 5, which allows you to accurately set the symmetry of the output signal, is connected to the fifth output of timer 1. For to avoid the influence of external noise and ripple of the supply voltage on the accuracy of the timer, the fifth output of timer 1 is shunted by the capacitor 6. The power supply of the timer with voltage Uп is connected to the eighth terminal relative to the first output of timer 1. The fourth terminal of timer 1 is connected to the eighth terminal of timer 1.

Предлагаемое устройство в установившемся режиме работает следующим образом.The proposed device in steady state operates as follows.

При появлении высокого сигнала на третьем выходе таймера 1 происходит заряд конденсатора 4 от Uп/3 до величины 2Uп/3 через диод Шоттки 2 и резистор 3, потенциал третьего и седьмого выводов таймера 1 уменьшается до нуля и конденсатор 4 начинает разряжаться через седьмой вывод таймера 1 от 2Uп/3 до Uп/3. В период разряда диод 2 отсекает третий выход таймера 1 от времязадающей цепи, тем самым устраняя его влияние на процесс разряда. Так как сопротивление диода в цепи заряда компенсируется при разряде сопротивлением седьмого выхода таймера 1, представляющим собой открытый коллектор транзистора, общее сопротивление зарядной и разрядной цепочки, а значит, и время разряда и заряда практически равны. Более точное выравнивание длительности разряда и заряда осуществляется регулировкой порогового напряжения компараторов таймера.When a high signal appears on the third output of timer 1, the capacitor 4 charges from Uп / 3 to 2Uп / 3 through a Schottky diode 2 and resistor 3, the potential of the third and seventh outputs of timer 1 decreases to zero and the capacitor 4 starts to discharge through the seventh output of timer 1 from 2Up / 3 to Up / 3. During the discharge period, diode 2 cuts off the third output of timer 1 from the timing circuit, thereby eliminating its effect on the discharge process. Since the resistance of the diode in the charge circuit is compensated during the discharge by the resistance of the seventh output of timer 1, which is an open collector of the transistor, the total resistance of the charging and discharge circuits, and therefore the discharge and charge times, are almost equal. A more accurate alignment of the duration of the discharge and charge is carried out by adjusting the threshold voltage of the timer comparators.

Описанная совокупность введенных элементов в известной литературе для решения поставленной задачи не встречается и имеет ряд преимуществ перед прототипом:The described set of introduced elements in the known literature for solving the task is not found and has several advantages over the prototype:

1) упрощение схемы мультивибратора, снижение энергопотребления, повышение КПД и надежности работы устройства;1) simplification of the multivibrator circuit, reducing power consumption, increasing efficiency and reliability of the device;

2) устраняется влияние нагрузки на симметрию выходного сигнала;2) the influence of the load on the symmetry of the output signal is eliminated;

3) возможность максимального приближения к предельной точности симметрии выходного сигнала в широком диапазоне частот.3) the ability to maximize approximation to the extreme accuracy of the symmetry of the output signal in a wide frequency range.

Claims

A symmetric multivibrator made on a single-cycle integral timer, for example, KR1006VI1, with a tuning resistor and a shunt capacitor connected to the output of the reference voltage, containing an RC timing circuit, a common point of which is connected to the trigger and threshold inputs of the timer, and the second output of the RC circuit-connected capacitor general timer output, characterized in that the second output of the RC timing chain resistor is connected to the low-impedance output via a Schottky diode and directly to high mnomu exit timer.