Ждущий генератор

 

ЖДУЩИЙ ГЕНЕРАТОР, содержащий компаратор напряжений, входы .которого подключены к выходам времязадающей Re-цепи и резйстивного делителя, первый логический элемент НЕ, вход которого подключен к выходу компаратора, логический элемент ИЛИ-НЕ, первый вход которого подключен к выходу первого элемента НЕ, второй вход к шине запуска, а выход к общей шине компаратора, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем увеличения коэффициента использования ёмкости времязсщающего конденсатора, в него введены второй элемент НЕ и элемент 2 , причем вход второго элемента НЕ соединен с первым входом элемента 2 ИЛИ .выходом первого элемента НЕ и резистором времязадающей Rc-цепи, конденсатор которой соединен с выходом второго элемента НЕ и одним-из рез исто ров резистивног-л делителя, второй резистор которого соединен с выходом ( элемента 2 ИЛИ, второй вход которого (П соединен с выходом элемента ИЛИ-НЕ -и общей шиной компаратора. 00 4 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ . РЕСПУБЛИК (19) 01).

3(51) Н 0 3 К 3/ 0 2

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ(СВИДЕТЕЛЬСТВ/ чен к выходу первого элемента НЕ, второй вход к шине запуска, а выходк общей шине компаратора, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью расширения Функциональных возмож ностей путем увеличения коэффициента использования емкости времязадающего конденсатора, в него введены второй элемент ЙЕ и элемент 2 ИЛИ, причем вход второго элемента HE соединен с первым входом элемента 2 ИЛИ ,выходом первого элемента HE и резис. тором времязадающей RG-цепи, конденсатор которой соединен с выходом второго элемента НЕ и одним -из резисто ров резистивног.1 делителя, второй резистор которого соединен с выходом Е Ф элемента 2 ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ-НЕ и общей шиной компаратора.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 3411437/18-21 (22 ) 08 ° 02. 82 (-46 ) 23. 08. 8 3. Бюл. 9 31 (72 ) В.П. Бакалинский, В.Д.Вичуков и A.Ã. Хлонь (53) 621.373 ° 531(088.8) (56) 1. Шило В.Л. Линейные интегральные схемы в радиоэлектронной аппаратуре. М., "Советское радио", 1979, с.233-236.

2. Авторское свидетельство СССР

-9 425312, кл. Н 03. К 3/02, 1972. (54)(57) ЖДУЩИЙ ГЕНЕРАТОР, содержащий компаратор напряжений, входы которого подключены к выходам времязадающей Rc-цепи и резнстивногоделителя, первый логический элемент

НЕ, вход которого подключен к выходу компаратора, логический элемент

ИЛИ-НЕ, первый вход которого подклюС: ю \

Ю

CO

° с,)

4ь

1037418

Изобретение относится к импульс- ной технике и может использоваться для фо" 1ирования высокостабильных интервалов времени в аппаратуре автоматики, телемеханики, измеритель» ной техники и т.д. 5

Известны времязадающие устройства, основанные на мостовом принципе формирования интервалов времени, которые могут работать в нескольких режимах, например в ждущем и авто- 10 колебательном { 1J.

Недостатком этих устройств является небольшой коэффициент К использования емкости С времязадающего .конденсатора, определяемый как ве- )5 личина формируемого интервала времени Т, приходящаяся на единицу емкости: К= —, > (1 ) .

T С

Ближайшйм йо технической сущности к предлагаемому является ждущий генератор, содержащий компаратор напряжений, входы которого пОдключены к выходам времязадающей RC -цепи и реэистивногo делителя напряжения, первый логический элемент НЕ, вход которого подключен к выходу компаратора, логический элемент

ИЛИ-НЕ, первый вход которого подключен к выходу элемента НЕ, второй вход — к шине запуска, а выход—, к общей шине компаратора { 21.{ З0

Недостатками известного устройства являются небольшой коэффициент использования емкости времязадающего конденсатора и узкие функциональные возможности, 35

Цель изобретения — увеличение коэффициента использования емкости времязадающего конденсатора и расширение функциональных возможностей.

Укаэанная цель достигается тем, 40 что в ждущий генератор, содержащий компаратор напряжений, входы которого подключены к выходам времязадающей кС-цепи и реэистивного делителя, пер. вый логический элемент НЕ, вход кото-45 рого подключен к выходу компаратора, .логический элемент ИЛИ-НЕ, первый вход которого подключен к выходу первого элемента НЕ, второй вход — к шине запуска, а выход — к общей шине компаратора, введены второй элемент

НЕ и элемент 2 ИЛИ, причем вход второго элемента НЕ соединен с первым входом элемента 2 ИЛИ, выходом первого элементà HE и резистором времязадаюшей РС-цепи, конденсатор которой соединен с выходом второго элемента е

НЕ и одним из резисторов резистивного делителя, второй резистор которого соединен с выходом элемента 2 ИЛИ, -второй вход которого соединен с выхо-60 дом элемента ИЛИ-.НЕ и общей шиной компаратора.

На фиг.1 изображена электрическая схема предлагаемого устройства, на фиг.2 - зпюры напряжений. 65 t(ЬЬи„„еых12 вых„

ВЫХ1/ Bbt>t „„ (2i

R1 где

1 R1+ R2

tYt =

2 g< R2

А 1, 2 — сопротивление резисторов б и 7 делителя 5.

При этом энергопотребление пред-. лагаемого устройства, как и известноУстройстйо содержит компаратор

1 напряжений, например интегральный компаратор на основе дифференциаль.ного усилителя, неинвертирующий и инвертирующий входы которого подключены соответственно к выходу времязадающей RC-пепи 2, содержащей конденсатор 3 и резистор 4 и к выходу делителя 5 напряжения, содержащего например резисторы б и 7.

К выходу компаратора 1 подключен вход первого логического элемента

HE 8, к выходу которого подключен первый вход логического элемента

ИЛИ-НЕ 9. Второй вход элемента ИЛИ-НЕ

9 подключен к шине 10 запуска а выход - к.общей шийе компаратора. 1- °

Вход второго логического элемента HE 11 и один из входов логического элемента 2 ИЛИ 12, другой вход которого подключен к выходу элемента

ИЛИ-НЕ 9, подключены к выходу первого элемента HE 8. Выход второго элемента НЕ 11 соединен с выходом первого элемента HE 8 и выходом элемента 2 ИЛИ 12 через времязадающую Rt -цепь 2 и делитель 5 напряжения соответственно.

Устройство работает следующим образом.

В ждущем режиме работы на шине

10 запуска установлен логический "0".

Предположим, что на оставшейся входе элемента 9 также установлен логический О. Тогда на выходах элементов

9 и 12 устанавливаются логические

"1"ф вых 9 и Увы„ 12) . поскольку общая шина компаратора 1 находится под потенциалом логической "1" элемента 9, компаратор 1 отключен, и на его выходе, независимо от величин входных напряжений, устанавливается логическая "1", а на выходах элемени "1" (О Bbfx11)coo TBBTcòâåííî.

Таким образом, в исходном состоянии времязадающий конденсатор 3 заряжен до начального напряженияц ф о со„- ьыхм Вы„pa неинвертирующем входе ратора 1 устанавливается напряжение

Up UBûêB На инвертирующем

:, 1037418 з са

11 11 т,=ксе„ «ц

Ý1.3 Са21

ЕЬ Х "BbW )+ Bbt>t О6ЫХ )

BbN 6ЫХ (1 PBblX 6ЫХ / 6ЫХ 6ЫХ

О -О -0

8Ь Х В 6Ь! Х 11 6Ь! Х 12 (6)

45 го определяется только энергопотреблением логических элементов 8,9,11 ,и 12.

При поступлении положительного импульса (логической "1" ) на шину 10 на выходе элемента 9 устанавливается логический "0"(О „,„ )а на компаратор

1 поступает напряжение питания, равное(е-06ь,„з)так как напРЯжение Ц, на инвертирующем входе компаратора 1 в начальный момент больше, чем на- Щ пряжение Uo на неинвертирующем входе, на выходе компаратора 1 установится логический. "0". На выходах элементов 8 и 12 установятся логические

"1" (О"еь,> в и Bbtx 12 )а -на выходе эле- 15 мента HE 11 - логический "0" ()6Ь,,,11), Так-как на вход элемента 9 поступает логическая "1" с выхода элемента 8, то после окончания запускающего импульса íа .его выходе останется логический "0".

Делитель 5 напряжения окажется р .включенным под напряжение ЕзДОвь,к12-06„, ) и на инвертирующем входе компаратора 1 QOTGHGBHTOH напряжение: где R — сопротивление резистора 4;

С - емкость конденсатора 3, Тогда при использовании элементов 40

Г,11 и 12, выполненных в одной микросхеме, можно принять, что 6Ь Хв 6ЫХ 1 6Ьи12 и выражение (5 ) примет вид ! т,=с „„

После переключения компаратора 1 50 и элементов 8,9, 11 и 12 в исходное . состояние начинается процесс восстановления исходного состояния устройства. На инвертирующем входе компаратора 1 устанавливается напряжение

Ц .Времязадающая С-цепь 2 окажется включенной под напряжение (у а э21=(вых„„выход) (9) которое по знаку противоположно напряжению 0 „на конденсаторе 3,,и последний начинает перезаряжать я, стремясь к напряжении Езг =Цср При этом на неинвертирующем входе

З21- СР компаратора 1 возникает положитель- ф5

Времязадающая RC-цепь 2 экажется включенной под напряжение: ь

Еь» Yisrss "вьи и) ь4) которое по знаку противоположно начальному. напряжению 0 а .на конденсаторе 3, и последний ФаЧнет пере,заряжаться. При этом на неинвертирующем входе компаратора 1 возникает отрицательный скачок напряжения

Равный 011-- -(Зса.1+(tBbt< 11) + (Перезаряд конденсатора 3 закончится, когда напряжение на неинвертирующем входе компаратора 1 достигнет порогового значения 0 1, а на конденсаторе 3 — величины Оса =(U

-О,Х1 ).При этом на выходе компаратора t> С021 Р1

1 установится логическая "1", на выходе элемента 8 — логический "0", а на выходах элементов 9,11 и 12 — логический "1".

Таким образом, конденсатор 3 перезаряжается от напряжения Оса„„ до напряжения,Оса,1 под воздействйем напряжения Е 11.

Величина формируемого интервала времени определяется из выражения:

Ф ный скачок напряжения, равный 012-=(0 0 „+ Eз ). Когда напряжение на конден<ЯЪоре 3 станет равным„ устройство tвозвратится в исходное состояние. При работе устройства в автоколебательном режиме на шйне

10 установлена логическая "1,», а на выходе элемента 9 - логический "0".

Установившийся режим работы устройства наступает после окончания формирования первого полупериода, длительность которого определяется выражением (5 ). Однако, в отличие от предыдущего режима из-за присутствия на входе элемента 9 логической

"1" после формирования первого полупериода отключение компаратора 1

"не происходит.

После формирования первого полупериода компаратор 1 переключается, иа его выходе устанавливается логическая "1", на выходах элементов 8 и логический g вьюке и )вих а иа выходе элемента 11 — логическая

"1 "Мвык„)

Делитель 5 напряжения окажется включенным под напряжение E . =Ь -0

32ь (ьых„ ssn,s ) (10) 1037418

Ез +Осо

+ = РсР ((Е -U з 21 с 2 ((- „„ „P,,ы,,ы„-

Рср 11 В

U U i i è -m 0 -0 - О +() вых Овых J ((bblx Вь(х (г вых вых . вых вых

В((1. В1

С момента переключения компарато- 30 ра 1 делитель 5 напряжения окажется включенным под напряжение Ез

Э (2 и на инвертирующем входе компаратора . установится напряжение Оп„.

Времязадающая Рс-цепь 2 окажется

35 включенной под напряжение E В кото1 1l рое по знаку противоположно напряже-ниюО,(на конденсаторе 3, и.последний начинает перезаряжаться. При ! 40 э со 2 с е

ВЕ -U з со

11 21

ЬЫХ ВЫХ / (ВЫХ В6(Х / 2 ВЫХ ВЬ!Х / ВЫХ ВЫХ

11 12 12 В 3

В 1aI (12 11) 11 11

C учетом условий (б ) и(7 ) выражение (16 )примет вид

50 т =Е +,=2асЕ г 1 2

Оптимальный коэффициент срабатывания (=0,63 получается при (п1=

=0,4б и п 2=0.,54, (г=2йС (1В) 1Ф(1 2 ) 1- (1 а период следования импульсов и на инвертирующем входе компаратора

1 установится напряжение

1 .((у1 ((о 1+(О

02 2 Вых11 вых12,(вь!х12 (11)

Времязадающая кс-цепь 2 окажется включенной под напряжение Ез „ которое по знаку. противоположно напряжению0 на конденсаторе 3, и поссаг1 ледний начинает перезаряжаться. При этом на неинвертирующем входе компаратора 1 возникает положительный скачок напряжения, равный 0

Перезаряд конденсатора 3 закончится, когда напряжение на неинвертирующем входе компаратора 1 достигнет.

С учетом условий (б) и (7) выражение 13 примет вид:

Е СРП- (. (14)

2 порогового значения 0„ а не конденсаTореу 3 » «величиHb(0 = Š— (U сор э (п век) (12)

При этом на выходе компаратора 1 установится логический "0", на выходах элементов 8 и 12 — логическая

"1", а на выходе элемента 11 — логический "0".

Таким образом, конденсатор 3 перезаряжается от напряжения О О до на 021 пряжения О (под воздействием напряжения Е

Э21

Величина формируемого интервала времени определяется из выражения

12 12 а этом на неинвертирующем входе компа.ратора 1 возникает отрицательный

I скачок напряжения, равный (15)

Перезаряд конденсатора 3 закончится, когда напряжение на неинвертирующем входе компаратора достигнет порогового значения 0п, а на конденсаторе 3 — величины Ъсог . со г1. . Таким образом, конденсатор 3 перезаряжается от напряжения U 0

С022 до напряжения Осог„под воздействием напряжения E. q „„.

Величина формируемого ийтервала времени определяется из выражения: 1037418

U к ипр фг.лап.

Ид

//ей/. Й ГОП.

5л у

Составитель Ю. Романовский

Редактор А. Козориз Техред Ж.Кастелевич Корректор О.Тигор

Заказ 6036/59 Тираж 936 Подписное

ВНИипИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Фила ч ИПП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4