Динамический триггер а.с.гребнева

 

Динамический триггер, содержащий формирователь тактовыхимпульсов,: фототиристоры и светодиоды в составе диодно-тиристорных оптронов, о т личающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей , в него введены диоди, резисторы, конденсаторы, анод фототиристора первого оптрона подключен к первому выходу Формирователя тактовых импульсов, катод его через первый конденсатор подключен к второму выходу формирователя тактовых импульсов , и через последовательное соединение первого резистора и перJBoro диода - к первому выходу устройства , который через второй диод,еветодиод второго оптрона и второй резистор подключен к аноду светодиода третьего оптрона, катод которого подключен к третьему выходу формирователя тактовых импульсов, к которому подключен катод светодиода четвертого оптрона, анод которого соединен с первым выводом третьего резистора j фототиристор четвертого оптрона включен встречно-параллельно фототиристору первого оптрона, катод Фототиристора третьего оптрона подключен к первому выходу формирователя тактовых импульсов, анод через ;четвертый резистор и третий диод подключен к второму выходу устройства , и через второй конденсатор -к втоpotiy выходу формирователя тактовых импульсов, встречно-параллельно фо9тотиристору третьего оптрона включен четвертый диод, аНод фототиристоi ра второго оптрона подключен к второму выходу формирователя тактовых им (П . пульсов, кат-од через третий конденсатор - к первому выходу формирователя тактовых импульсов и через последовательное соединение пятого резистора и пятого диода - к третьему выходу устройства и к аноду светодиода первого оптрона, катод которого подключен к четвертому выходу формирователя тактовых импульсов, катод фототиристора первого оптрона подсд ключен к катоду шестого диода, анод 00 которого подкл.ючен к первому входу О устройства, анод светодиода второго оптрона подключен к катоду седьмого | диода, анод-которого подключен к вто4 ррму входу устройства, второй вывод третьего резистора подключен к четвертому входу, а катод фототиристора первого оптрона - к пятому входу устройства .

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3(58 Н 03 К 23/12

ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕНИ i. К ABTOPGXOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 34 86221/18-21 .(22) 27.08.82 (46) 30.11.83. Бюл.Р44 (72) A.Ñ. Гребнев (71) Государственный проектный институт "Донгипрошахт" (3) 621.374(088.8) (56) 1. Анисимов Б.B. Соломатин Н.М.

Основы расчета и проектирования элементов ЦБМ. "Энергия", 1974, с.268 рис.6,22.

2. Авторское свидетельство СССР

М 374744, кл. Н 03 К 19/14, 25.05.71. (54) ДИНАМИЧЕСКИИ ТРИГГЕР A.Ñ.ÃÐÅÁÍÅ=.

ВА (57 ) Динамический триггер, содержащий формирователь тактовых импульсов, фототиристоры и светодиоды в составе диодно-тиристорных оптронов, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены диоды, резисторы, конденсаторы, анод фототиристора первого оптрона подключен к первому выходу формирователя тактовых импульсов, катод его через первый конденсатор подключен к второму выходу формирователя тактовых импульсов, и через последовательное соединение первого резистора и первого диода — к первому выходу устройства, который через второй диод,светодиод второго оптрона и второй резистор подключен к аноду светодиода третьего оптрона, катод которого подключен к третьему выходу формирователя тактовых импульсов, к котороus> S Unè А му подключен катод светодиода четвертого оптрона, анод которого соедйнен с первым выводом третьего резистора, фототиристор четвертого опт-. рона включен встречно-параллельно .фототиристору первого оптрона, катод фототиристора третьего оптрона подключен к первому выходу формирователя тактовых импульсов, анод через четвертый резистор и третий диод подключен к второму выходу устройства. и через второй конденсатор — к второму выходу формирователя тактовых импульсов, встречно-параллельно фо5 тотиристору третьего оптрона вклю чен четвертый диод, анод фототиристора второго оптрона подключен к второ-со

И му выходу формирователя тактовых импульсов, катод через третий конденсатор - к первому выходу формирователя тактовых импульсов и через после- С .довательное соединение пятoro резистора и пятого диода - к третьему выходу устройства и к аноду. светодиода первого оптрона, катод которого подключен к четвертому выходу формирователя тактовых импульсов, катод фототиристора первого оптрона подключен к катоду шестого диода, анод которого подключен к первому входу устройства, анод светодиода второго оптрона подключен к катоду седьмого диода, анод которого подключен к второму входу устройства, второй вывод третьего резистора подключен к четвертому входу, а катод фототиристора первого оптрона — к пятому входу устройства.. 2»

1058074

Йэобретение относится к импульсной технике, в частности к импульсным логическим элементам на оптронах, и предназначено для использования в системах автоматического управле-. ния и контроля, а именно для реализации .логической функции "Память".

Известен динамический триггер, содержащий элементы И, ИЛИ, НЕ и линию задержки Щ .

Недостаток триггера - разнород- 10 ность элементной базы.

Известен также динамический триггер, содержащий формирователь тактовых импульсов, фотоприемник (например фототиристор) и источник све- 15 .та например, светодио, ) 12| .

Однако в известном триггере ограниченные функциональные возможности, а именно наличие только оптических выходов, 20

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей, заключающееся в обеспечении .электрических выходных сигналон с увеличенной на грузочной способностью по выходам при высоком сопротивлении по входам.

Поставленная цель достигается тем, что н динамический триггер, содержа„щий формирователь тактовых импульсов, фототиристоры и светодиоды в составе диодно-тиристорных оптронов, введены З0 диоды, резисторы, конденсаторы, анод фототиристора первого оптрона подключен к первому выходу формирователя тактовых импульсов, катод его через первый конденсатор подключен к второму ныходу формирователя тактовых импульсов и через последовательное соединение первого резистора и первого диода - к первому выходу устройства, который через второй диод 40 светодиод второго оптрона и. второи резистор подключен к аноду светодиода третьего оптрона, катод которого подключен к третьему выходу формирователя тактовых импульсов, 45 к которому подключен катод светодиода четвертого оптрона, анод которого соединен с первым выводом третьего. резистора, фототиристор четвертого оптрона включен встречно-параллельно 50 фототиристору первого оптрона, катод фототиристора третьего оптрона подключен к первому выходу формирователя тактовых импульсов, анод через четвертый резистор и третий диод подключен к второму выходу устройства и через второй конденсатор - к второ. му выходу формирователя тактовых импульсов, встречно-параллельно фототиристору третьего оптрона включен четвертый диод, анод фототиристора 60 второго оптрона подключен к второму выходу формирователя тактовых импуль-. сон, катод через третий конденсаторк первому выходу формирователя тактовых импульсов и через последова- 65 тельное соединение пятого резистора .и пятого диода — к третьему выходу устройства и к аноду светодиода первого оптрона, катод которого подключен к четвертому выходу формирователя тактовых импульсов, катод фото тиристора первого оптрона подключен к катоду шестого диода, анод которого подключен к первому входу устройства, анод светодиода второго оптрона подключен к катоду седьмого диода, анод которого подключен к второму входу устройст- ° ва, второй вывод третьего резистора подключен к четвертому входу, а катод фототиристора первого оптрона — к пятому входу устройства.

На фиг.1 представлена принципиальная схема динамического триггера; на фиг.2 — схема формирователя тактовых импульсов, (варианты); на фиг.3 - .временные диаграммы напряжений и токов в характерных точках схемы.

В динамический триггер (фиг.1), содержащий, формирователь тактовых. импульсов,, фототиристоры и светодиоды и составе диодно-тиристорных оптронов, введены диоды, резисторы, конденсаторы, анод фототиристора первого оптрона 1 подключен к первому выходу 2 формирователя 3 тактовых импульсов, катод его через первый конденсатор 4 подключен к второму выходу 5 формирователя 3 тактовых импульсов и через последонательное соединение первого резистора б и первого диода 7 — к первому выходу 8 устройства, который через второй диод 9 подключен к аноду светодиода второго оптрона 10, катод которого через второй резистор 11 и светодиод третьего оптрона 12 подключен к третьему выходу

13 формирователя 3 тактовых импульсов, к которому подключен катод светодиода четвертого оптрона 14, анод которого соединен с первым вынодом третьего резистора 15, фототиристор четвертого оптрона 14 включен встречно-параллельно фототиристору первого оптрона 1, катод фототиристора треть го оптрона 12 подключен к первому выходу 2 формирователя 3 тактовых импульсов, анод через четвертый резистор 16 и третий диод 17 подключен к второму выходу 18 устройства и через второй конденсатор 19 - к второму выходу

5 формирователя 3 тактовых импульсов, встречно-параллельно фототиристору третьего оптрона 12 включен четвертый диод 20, анод фототиристора второго оптрона 10 подключен к второму выходу 5 формирователя 3 тактовых импульсов, катод через третий конденсатор 21 — к первому вы1058074 ходу 2 формирователя 3 тактовых ключении нагрузки на инверсный выимпульсов и через последовательное ход 18 входа другбго импульсного соединение пятого резистора 22 н логического элемента на нем формипятого диода 23 — к третьему вы- руется последовательность импульсов. ходу 24 устройства и к аноду свето- В каждый отрицательный полупериод диода первого оптрона 1, катод ко- 5 на нем формируется короткий импульс торого подключен к четвертому ви- . за счет тока разряда конденсатора 19 ходу 25 формирователя 3 тактовых по цепи: левая обкладка конденсатора . импульсов, катод, фототиристора пер- 19, резистор 16, диод 17, выход 18, вого оптрона 1 подключен к катоду входы логических элементов, выход шестого диода 26, анод которого под- 10 43, фототиристор оптрона 40, фототиключен к первому входу 27 устройства, ристор оптрона 39, выход 5, правая анод светодиода второго оптрона . обкладка конденсатора 19. Таким обра10 подключен к катоду седьмого диода зом, на выходах 8 и 24 сигнал соответ-

27, анод которого включен к второму ствует логическому нулю, а на выходе входу 28 устройства, первый выход . <5 18 - логической единице. при замы2 формирователя тактовых импульсов канин цепи вход 27 — выход 2 конденподключен к третьему входу 29 уст- сатор 4 в положительные полупериоды ройства, второй вывод третьего ре- периодически заряжается по цепи: вызистора 15 подключен к четвертому ход 2, вход 27, диод 26, конденса- . входу 30, а катод фототиристора пер- 20 тор 4, выход 5. В отрицательные певого оптрона 1 — к пятому входу 31 риоды конденсатор 4 периодически разустройства. ряжается по цепи: левая его обкладФормирователь тактовых импульсов ка, резистор 6, диод 7, выход 8, (° фиг. 2) содержит трансформатор 32 диод 9, светодиод оптрона 10, резисс первичной обмоткой ЗЗ и вторичны- 5 тор 11, светодиод оптрона 12, выход ми обмотками 34 и 35, резисторы 36 13, фототиристор оптрона 39, выход и 37, днодно-тиристорные оптроны ° 5, правая обкладка конденсатора 4.

38-41, диоды 42 и 43. В отрицательные полунериоды формироУстройство работает следуюшим вателем такта 3 обеспечивается отобразом. крытие оптрона 40. Протекание тока

В исходном состоянии до подачи . З0 в отрицательные нолупериоды в-светопитания переменного напряжения) диоде оптрона 10 приводит к его пеоптроны f.,10, 12 и 14 закрыты, кон- риодическому отниранию в эти полуденсаторы 4 и 21 разряжены. В положи- периоды и к заряду конденсатора 21( тельные полупериоды конденсатор 19 а протекание тока в светодйоде опт. периодически заряжается по цени: 35 рона 12 вызывает также его нериодйчес- выход 2, диод 20, конденсатор 19, кое отпирание, следовательно, протевыход 5. Через светодиод оптрона канне тока через конденсатор 19 н

38 протекает ток по цепи: начало его разряд. Ток через конденсатор 19 обмотки 35, светодиод оптрона 38, протекает по цепи. выход 5, кондендиод 43, конец обмотки 35, и оптрон 40 сатор 19, фототиристор оптрона 12, периодически открывается в положи- выход 2. B результате протекания тельные полупериоды. В эти же по- переменного тока через конденсатор лупериоды оптроны 39-41 закрыты, так . 19 на выходе. 18 сигнал соответствует как через их светодиоды ток не про- логическому нулю .В связи с тем, что .текает. В отрицательные нолупериоды 45 оптроны 39 и 3 открываются раньше, через светодиоды оптронов 39,41 и чем оптрон 40, на выходе сигнал подиод 42 протекает ток и они откры- мехи равен практически нулю. Заряваются. С открытием опърона 39 нерио- женный же конденсатор 21 периодически дически в оТрицательные полупериоды ., в положительные полупериоды разрясоединяются выходы 13 и 5 через жается по цепи обратной связи: праего фототиристр и с открытием оптро- вая его обкладка, резистор 22, диод

50 на 41 через светодиод оптрона 40 ток 23, выход 24, светодиод оптрона 1, протекает по цепи: конец обмотки 35 выход 25, фототиристор 38, шина трансформатора 32, диод 42, фототи- 21, левая его обкладка. В положительристор оптрона 41, светодиод оптроиа ные полупериоды формирователем такта

40 резистор 37, начало обмотки 35. 55 3 обеспечивается открытие оптрона 38.

I упри этом оптрон 40.периодически с .В д льнейшем описанный Цикл отэамедлением в отрицательные полупе- крытия оптронов 1 и 10, заряд кониоды открывается и соединяет выходы денсаторов 4 и 21 и их разряд, свя13 и 5 через свой фототиристор и фо- занный с открытием оптронов, периототиристор оптрона 39 ° Между выходом 60 дически повторяется. При этом на вы43 и инверсным выходом 18 в зависи- . ходе 8 формируется сигнал логической мости от логических операций вклю- единицы, а на вы д а на выходе 18 — сигнал чаются входы логических элементов логического нуля. На выходе 24 также (светодиоды оптронов на схеме услов- как и на выходе 8 формируется сиг но не показаны). Например, при под- 65 нал логической единицы, но только

1058074 в положительные полупериоды. Сброс динамического триггера в исходное состояние можно осуществить размыка- нием цепи вход 29 — выход 2, замы« канием цепи вход 31 - выход 2, при этом через, конденсатор 4 протекает переменный ток по цепи: выход 5, конденсатор 4, вход 31, выход 2 и разряда его через резистор б, диод

7 и выход 8 не происходит, Сброс динамического триггера можно также осуществить отпиранием оптрона 14, для чего на вход 30 необходимо подать сигнал логической единицы с выхода другого элемента. Ток через светодиод оптрона 14 протекает по 15 цепи аналогично той, m. которой протекает ток во входных цепях оптронов

10 и 12, светодиоды которых подключены к выходу 8, лишь с той разницей, что вход 30 подключен к выходу друго-ъо го логического элемента. Взвод динамического триггера, кроме того, можно осуществить подачей входного сигнала на вход 28 ° Выход 24 в сочетании с выходом 8 может быть использован для управления двумя тиристорами при питании нагрузки переменным током или для управления симметричным тиристором Резисторы

11 и 15 предусмотрены для выравнивания токов управления оптронов при параллельном их подключении к выходу элемента.

На фиг.3 приведены временные диаграмьы напряжения в соответствующих точках схемы, в частности напряжения uÄ (21,71 при наличии на выходах

8 (24,18) сигнала логической единицы, напряжение " 9 на конденсаторе 19 при наличии на выходе 18 сигнала логического нуля, напряжение U g на вы- 40 ходе 18 при наличии на нем логичес: кого нуля, а также форма выходных напряжений Ug (18,24) при, различной нагрузке на соответствующих выходах.

Предлагаемый динамический триггер обладает большими функциональными возможностями по сравнению с прототипом, так как формирует сигналы на трех выходах в зависимости от состояния входов, причем сигналы с выходов 8 и 24 обеспечивают, управление тиристора при питании нагрузки переменным током. Входы 27,29 и 31 допускают включение элементов управления с широким диапазоном сопротивлений в пределах от единиц Ом до 10000 а при необходимости подбором емкости конденсатора 4 можно получить и большие величины. Наличие входов

27,29 и 31 с возможностью подключения к ним элементов с различными величинами сопротивлений позволяет на их входы включать непосредственно датчики управления, исключает необходимость использования выходных контактов реле аппаратов. При появлении питания на выходы 2 и 5 формирователя 3 или при снятии напряжения с этих шин и повторном его включении динамический триггер автоматически возвращается в исходное состояние. Схема выполнена на единой полупроводниковой элементной базе, основным элементом которой является рдиодно-тиристорный оптрон. Разброс параметров оптронов как в процессе первоначальной сборки элементов, так и их изменения в процессе эксплуатации практически не влияют на работу динамического триггера, что повышает надежность его в работе.

1058074

1058074

1058074

° 8(7В, В) (й фгр) фиг.З

Составитель Г. Пеыков

Редактор A. Курах Техред М,Костик Корректор A. Зимокосов

Заказ 9601/58 . Тираж 936 Подпис ное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4