Brevet FR2042473A1 — publié le 19710212

La présente invention se rapporte à des circuits monostables ou univibrateurs déclenchés, et plus particulièrement, mais non exclusivement, aux univibrateurs déclenchés convenant à l'emploi sous forme de circuits intégrés. La figure I des dessins accompagnant la présente demande montre le schéma d'un univibrateur déclenche connu. Le circuit comprend deux transistors T1 et T2 dont les émetteurs sont relies à la borne de ltalimentation reliée à la masse, et leurs collecteurs sont branchés sur la borne positive +V de l'alimentation en passant par les résistances Et et R2 respectivement. Une borne d'entre 1 est connectée à travers un condensateur C au collecteur du transistor T1 et à la base du transistor T2 . La base de Ti est reliée par une resistance RT à la borne +V , et à travers un condensateur CT au collecteur de T2 .Une diode D est connectée entre base et émetteur de T2, avec sa cathode du côté base. Une borne de sortie 2 est branchée sur le collecteur de T2. En fonctionnement, T1 est normalement conducteur, et T2 non conducteur. Le circuit est déclenché lorsqu'une onde à flanc d'attaque positif est applique à l'entrée 1, Cette forme d'on- de est différentiée par le condensateur C et la résistance pour produire une brève impulsion positive correspondant au flanc d'attaque positif de l'onde à l'entrée qui sert à rendre T2 conducteur en réduisant le potentiel de la sortie 2 de +V à zéro Les impulsions ndgatives résultant de la différentiation de la partie négative de l'onde de ddelenchement sont rabotées par la diode B. Cette chute de potentiel est appliquée par le condensateur CT à la base de T1 en le rendant non conducteur, son potentiel collecteur remonte donc à +V.Comme le collecteur de T1 est relie à la base de TZ, ce dernier est maintenu conducteur. Le condensateur CT est charge à travers la résistance RT à partir de +V, l'allure de la charge etant déterminée par les valeurs de CT et RT. Lorsque le potentiel de C T atteint la valeur Vbe de T1 , ce transistor devient conducteur, et son potentiel collecteur, donc aussi celui de la base de T2 tombe a zéro, rendant ainsi T2 non conducteur. Le potentiel de la borne de sortie 2 remonte de ce fait à +V. En conséquence de la différentiation de l'onde à l'entrée par C et , le seul facteur déterminant la duree de l'impulsion de sortie à la borne 2 est l'allure de charge de CT qui dépend naturellement des valeurs de C T et de RT. Le circuit fournira donc une impulsion de sortie de durée constante, même si la durZe de l'impulsion b l'entrée est plus grande que celledésirée de l'impulsion de sortie. Dans les circuits dits intégrés ou microélectroniques, il est désirable de réduire au minimum le nombre de condensateurs, étant donné que des élément8 capacitifs de valeur notable occupent des surfaces relativement grandes sur la pastille du circuit inté- gré s'ils y sont agencés. S'ils ne sont pas agences sur la pastille, ils doivent être procurés séparément commue éléments discrets, et il faut donc prévoir des moyens pour les connecter dans le circuit. Comme il est toujours désirable de rSduire le nombre de connexions externes nécessaires, le besoin d'un certain nombre de condensateurs est aussi un inconvénient dans ce cas.Un objet de la présente invention est donc la conception d'un circuit univibrateur déclenché fonctionnant aussi avec des impulsions à l'entrée de durée plus grande que celle désirée des impulsions de sortie, mais n'ayant pas besoin de condensateur différentiateur. Conformément à la présente invention, un circuit unîvibrateur déclenché comprend un premier et un deuxième transistors de même type de conductibilité dont les collecteurs sont réunis d'une part, et les metteurs d'autre part; un troisième transistor, du meme type de conductibilité; des moyens pour appliquer un signal d'entre à la base du premier transistor; un condensateur connecté entre les collecteurs des deux premiers et la base du troisième transistor; une première borne d'alimentation reliée aux émetteurs des trois transistors; une deuxième borne d'alimentation; une première résistance placée entre les collecteurs rcunis des deux premiers transistors et la deuxième borne d'ali mentation; une deuxième résistance connectée entre le collecteur du troisième transistor et la deuxième borne d'alimentation; et une troisième résistance connectée entre la base du troisième condensateur et la deuxième borne d'alimentation. il est préférable de prévoir un quatrième transistor dont la base est réunie à la base du troisième transistor et qui est destiné à fonctionner comme transistor de commutation pour fournir un signal de sortie à deux niveaux de potentiel. Ce troisième transistor doit être du même type de conductibilité que les trois autres. Son trajet émetteur-collecteur est alimenté à travers une quatrième résistance à partir de la deuxième borne d'alimentation, la sortie étant prélevée au point de jonction de la résistance et du collecteur du quatrième transistor. Ce circuit est réalisé de préférence comme circuit intégré sur une pastille unique, et les premier et deuxième transistors ont une région collecteur commune, L'invention sera maintenant décrite à l'aide des figures 2 à 4 données à titre d'exemple. La figure 2 montre le schéma d'un univibrateur selon l'in- vention, et les figures 3 et 4 sont des graphiques donnés pour les besoins de 11 explication. Dans le schéma de l'univibrateur représenté sur la figure 2, la borne d'entrée 1 est reliée à la base d'un transistor T11 dont le collecteur et l'émetteur sont réunis respectivement au collecteur et à l'émetteur d'un deuxième transistor T12 . Les émetteurs des transistors T11 et T12 sont reliés à la barre d'alimentation 3 qui est au potentiel de la masse. Les collecteurs des mêmes transistors sont branchés à travers une résistance. R11 à la seconde barre ;'alimentation 4 qui est au po potentiel +V. Lrunivibrateur comprend un trpisième transistor T13 dont l'émetteur est également relié à la barre 3, et dont le-collecteur est connecté à la barre 4 à travers une résistance R12 . Le point de jonction À du collecteur de T13 avec la résistance R12 est relié à la base de. T12 . Un condensateur CT est branché entre les collecteurs de T11 et T12 et la base de T13 , et une résistance ET est branchoe'entre la base de T13 et la barre 4. La base d'un quatrième transistor T14 est réunie à la base de T13 , l'émetteur de T14 est connecté à la barre 3, et son collecteur va à la barre 4 à travers une résistance R13 . La borne de sortie 2 est branchée à la jonction entre T14 et R13 Le circuit est réalisé de manière que les transistors T13 et T14 d'une part, et T11 et T12 d'autre part soient aussi sem- blables que possible. Les quatre transistors seront du même type de conductibilité. Les valeurs des résistances R12 et R13 seront également semblables. On décrira maintenant deux modes de fonctionnement du circuit. La figure 3 montre graphiquement les formes tondes présentes en différents points du circuit. Le dessin n'est pas à l'échelle. La forme d'onde (i) montre une impulsion dsentrée, de durée tin, appliquée à la borne d'entrée 1. Le flanc d'attaque de cette impulsion enclenche T11, ce qui fait tomber le potentiel du collecteur de ce transistor, comme le montre la forme dinde (ii). Cette courbe montre aussi le potentiel sur l'armature gauche (selon le schéma) du condensateur TT . Le potentiel de son armature droite, maintenu jusqu'ici à un potentiel égal au Vbe de T13, tombe aussi comme le montre la courbe (iii).Ainsi, le potentiel appliqué à la base de T13 tombe, et ce transistor devient non conducteur ce qui entrasse une augmentation du po- tentiel du point À qui passe de la tension Vce de T13 en ré- gime de saturation à la tension Vbe de T12 comme le montre la courbe (iv). Ceci a pour effet de rendre T12 conducteur en maintenant l'armature gauche de C T à un faible potentiel. Comme llarmature droite de CT est à un potentiel inférieur à +V, un courant passera à travers RT pour charger ce condensateur. Lorsque le potentiel de l'armature droite de C T atteint de nouveau la tension Vbe de T13, ce qui demande un temps t p selon la courbe (iii), T13 redevient conducteur. Le potentiel du point A tombe alors à la valeur V de T ce 13 (courbe iv), et T12 est rendu non conducteur. La sortie pourrait être prélevée en A , mais on peut voir que l'excursion de tension en ce point est seulement faible. On prévoit donc sous la forme de T14 un étage transistor de commutation avec gain. Le potentiel appliqué à la base de T14 est représenté par la courbe (iii). Au début de tin, T14 est rendu non conducteur, et ainsi le potentiel de la borne de sortie 2 remonte, comme le montre la courbe (v).Lorsque T14 est de nouveau rendu conducteur en même temps que T13 , le potentiel de la borne de sortie tombe à la valeur Vce de ce transistor, le temps de descente étant fonction de la vitesse de variation du Vbe ainsi que du gain de T14 e Pendant que T12 est rendu non conducteur, le potentiel de son collecteur n'atteint pas +7 comme il ressort de la courbe (ii), tandis que T11 devient non conducteur à la fin de l'impulsion d'entrée. Comme l'indiquent les formes d'ondes, la durée de l'impulsion de sortie ne dépend pas de la durée de fronde à C'est là le mode de fonctionnement du circuit lorsque tin est plus long que t . On décrira maintenant le mode de fonctionne P ment lorsque tpest plus long que tin. La figure 4 montre des formes d'ondes correspondant à celles de la figure 3 pour différentes parties du circuit. Ici encore, l'échelle n'est pas respectée. Le mode de fonctionnement est similaire de celui de l'exemple précédent, mais comme le signal d'en trée n'est plus présent a la fin du 1 temps tp s T11 sera non conducteur à l'expiration de ce temps. Comme précédemment, T12 sera rendu non conducteur a la fin du temps tpS ce qui fait que T11 et T12 2 seront alors tous les deux non conducteurs, et ainsi le potentiel de la borne gauche de CT va monter comme l'indique la courbe (ii). Ceci aura pour effet de réduire le temps de descente de l'onde de sortie (v). On peut voir que la durée t de l'impulsion de sortie dépend P uniquement du temps de charge de CT défini par les valeurs de CT et et T et ne dépend pas de la durée de l'impulsion d'entrée, Si l'invention est réalisée sous forme de circuit intégré, les transistors T11 et T12 peuvent avantageusement être agencés en utilisant une région collecteur commune. REVENDICATIOHS 1. Circuit univibrateur déclenché comprenant un premier et un deuxième transistors du mime type de conductibilité dont les collecteurs d1une part et les émetteurs d'autre part sont réunis; des moyens pour appliquer un signal d'entrée à la base du pre- mier transistor ; un condensateur branché entre les collecteurs des premier et deuxième transistors et la base d'un troisième transistor; une première borne d'alimentation reliée aux émet- teurs des trois transistors ; uredeuxième borne d'alimentation une première résistance connectée entre les collecteurs des pre mier et deuxième transistors et la deuxième borne d'alimentation;- une deuxième résistance branchée entre le collecteur du troisième transistor et la deuxième borne d'alimentation ; et une troisième résistance branchée entre la base du troisième transistor et la deuxième borne d'alimentation. 2. Circuit univibrateur selon la revendication 1, compre nanten plus un quatrième transistor du même type de conductibilité que les trois autres et ayant son électrode d'entrée reliée à la base du troisième transistor, ce quatrième transistor étant monte pour fonctionner comme transistor de commutation fournissant un signal de sortie à deux niveaux. 3. Circuit univibrateur selon les revendications 1 , et- 4 dans lequel la base du quatrième transistor est réunie à la base du troisième transistor, et dans lequel le trajet collecteur- émetteur du quatrième transistor est branché en série avec une quatrième résistance entre les première et deuxième bornes d'ali- mentation, une tension de sortie étant prélevée sur le point de jonction du quatrième transistor avec la quatrième résistance 4. Circuit univibrateur selon l'ensemble des revendications 1, 2, et 3, réalisé comme circuit intégré sur une pastille unique, avec région collecteur commune aux premier et deuxième transistors,