Формирователь прямоугольных импульсов

 

ФОРМИРОВАТЕЛЬ ПРЯМОУГОЛЬНЫХ ИМПУЛЬСОВ, содержащий первую входную шину, соединенную с входом установки первого счетного триггера, и вторую входную шину, соединенную .с входом, сброса второгосчетного триггера, отличающийся тем, ЧТО, с целью расширения функциональных возможностей и повышения надежности, в него введены по крайней мере две цепи из последовательно соединенных комбинационного, апериодического и порогового элементов, два апериодических элемента, причем прямой выход первого счетного триггера соединен с первым входсян комбинационного элемента первой цепи, инверсный выход порогового элемента -КОТОРОЙ через первый апериодический элемент соединен с тактовым входом первого счетного триггера, а прямой выход соединен с первым входом комбинационного элемента второй цепи, инверсный выход порогового элемента которой соединен с вторым входом комбинационного элемента первой цепи , прямой выход порогового элемента последней цепи через второй апеi риодический элемент соединен с тактовым входом второго счетного триг (Л гера, инверсный выход которого соединен с вторым входсяи комбинационного элемента последней цепи, третьи входы комбинационных элементов соединены с первой входной шиной.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН („)SU(„) ЗШ Н 03 К 5/01

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (21 ) 3389642/18-21 (22) 08 ° 02.82 (46) 23.01.84.. Вюл.. Р 3 (72) П.Н. Родионов (53) 621.0374(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 329663, кл. Н 03 К 5/04., 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

i4 731569, кл. Н 03 К 5/15, 1980 (прототип). (54) (57) ФОРМИРОВАТЕЛЬ ПРЯМОУТОЛЬНИХ ИМПУЛЬСОВ, содержащий первую входную шину, соединенную с входом установки первого счетного триггера, и вторую входную шину, соединенную

-с входом сброса второго счетного триггера, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения надежности, в него введены по крайней мере две цепи из последовательно соединенных комбинационного, апериодического и порогового элементов, два апериолических элемента, приЧем прямой выход первого счетного триггера соединен с первым входом комбинационного элемента первой цепи, инверсный выход порогового элемента .которой через первый апериодический элемент соединен с тактовым входом первого счетного триггера, а прямой выход соединен с первым входом комбинационного элемента второй цепи, инверсный выход порогового элемента которой соединен с вторым входом комбинационного элемента первой цепи, прямой выход порогового элемента последней цепи через второй апериодический элемент соединен с так- 3 товым входом второго счетного триггера, инверсный выход которого со единен с вторым входом комбинацион- деев ного элемента последней цепи, третьи % входы комбинационных элементов соединены с первой входной шиной.

1069141

Изобретение относится к рад>к>электронике и может быть использоваНо в измерительных и = -ислительннх устройствах и устройствах автоматики для бормироваHèÿ Группы перекрн вающихся импульсoB с Взаимно обратной последовательностью их фр-.нтов и спадов.

Известен формирователь импульсоар содержащий апериодическу -"; цепь, два

RS-триггер-. и инвертор (1) .

Недостатком такого формирователя является то, что спады импульсов на входе и выходе формирователя образуют во времени точно такую же последовательность, как и фронты. т.е. Всегда за перепадом на входе следует соответствующий перепад на выходе.,ЭТО сужает функциональные возможности формирователя и области его применения. ,Для согласованного управления группами электронных ключей и других устройств часто требуется неко.торое число управляющих импульсов, "вложенных" друг в друга во времени„

Характерным признаком ":àêèõ перекрывающихся импульсов является то, что последовательности Бо времени их фронтов и спадов Взаимно обратны.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является формирователь импульсов, содержащий первую входную шину,. соединенную с входом установки первого счетногo триггера, и вторую входную шину, соединенную с входом сброса второго счетного триггера, а так>те дополнительный IK-триГГеp> причем прямОЙ выход первого сче- .ного триггера со= единен с первым Т-входом ТК= и I"P."" ра, инверснь>Й выход вЂ,åðâoão ТК-т-ригГера сОед анен с вхоцом устанОВки второго счетного триггера, инверсный

ВЫХОД КОТОР>ОГО СОЕДИНЕН С ВТОРЫМ

I-входом 1К-триггера,. К==в-"îä которо= го соединен с второй в>ходной ши-. ной (2j. .Недоста I êàìè извест;-.ого устроиства являются ограниченные функциональные возможност::; з". счет ограничений. накладываемых ;->а Бходнь.е сигналы, а также низкая надежность, Обусловленная его сложностью пр фОРМИРОВаНИИ НЕСКОЛЬКИХ БЛО>- ;ЕННЫХ импульсов.

Целью изобрете ния - .I>I>Hÿ To>I расщи рение функциональ -. ==х возможн>осте..=,и повышение надежности.

Поставленная цель достиг а ="тся тем, что в формирователь прямоу>.:Ольных импульсов содег>жаший пег>вую входную шину.,-. соединенную с входом установки первого счетного три -г ра., и вторую входную шину, соединенную с входом сброса второго счетного триггера, введены гго крайне мере две цепи из последовательно соединен-*, iõ комбинационногс, апериодического и пороговогo элементов, два апериоди-.еских элемента причем прямой »ы>;.Од первого счетного триггера соединен с первым Входом комбина .-Ио!1}:oão элемента первой цепи, :-лнверсннй Выход порогового элемента которой через первый апериодический элем -HT co="äèíåH с тактовым входом первого счетного триггера, а прямой выход соединен с первым входом комбинационного элемента второй цепи, инверсный выход порогового элемента которой соединен с Вторым входом !

5 -:омбинационного элемента первой цепи, прямой Выход порогового элемента последней цепи через второй апе- риод«ческий элемент сОединен с так товым входом второго счетного триго ьгера, инверсный выход которого соединен с вторым входом комбинационного элемента последней цепи, третьи

Входы ко. бинационных элементов соединены с первой входной шиной.

На фиг. 1 приведена электрическая гринципиальная схема предложенного формирователя, на фиг. 2

Временные диаграммы псясняющие ра1 боту форми ров ат еля .

Формирователь триггеры и 2, пороговые элементы

3 и 4, апериодические элементы 5-8, комбинационные элементы 9 и 10.

Включ-"-HHûå последовательно элементы 9,Д 6, 3 и 10, 7, 4 образуют первув;-:: Вторую группы элементов. Элементь> 3,4 и триггеры 1 и 2.имеют г<араалзные выходы. Первый вход комбинацко>.ного элемента 9 соединен

4 с пря>.ыл - û=õoäoM триггера 1, а комб.:::->ационно.†.о элемента 10 — с прямым выходом порогового элемента 3 первой гру — пн. Второй Вход комбинационного элемента 10 соединен с инверсным Выходом счетного триггера 2, ДС а комбинацион:ого элемента 9

o -;-,нверсннм выходом порогового зле;-;.ента 4. И»версннй выход порогового элемеHòа 3 и прямой ВыхОД пОрОГОВО-o злeMeH=a 4 соединены через апе5Q p-.-оди.†..еские элементы 5 и 8 с такто,-;н-;и входа . и триггерОВ и 2 соответст-енно,, Третьи входы комбинапионнь":. -: лементов 9 и 10 соединены

o .-входом 1 установки триггера 1.

55 С - является прямым входом формирователя. лнHepcH>=!M входом формирователя

Hвляется вход J2 сброса триггера 2. фо ->мирователь работ ет следующ м

С бо .. - o

60 Входной сигнал Б виде перепадов

i. а;;ря:: ения (фиг„2 а) подается на -;ход 11, На Вход 12 подается инвер.Ня БходнoI о сигнала. Соотношение мек:.. >,Глительностями перепадов npoHзБольное. Прямые и инВерсные вы1069141 ходы счетных триггеров 1, 2 и пороговых элементов 3 и 4 являются выходами формирователя.

Пусть до момента t времени (фиг. 2) на вход 11 подан логический нуль (низкое напряжение) и все переходные процессы практически закончились. При этом напряжения на прямых выходах счетных триггеров

1 и 2 (фиг. 2д,к) и пороговых элементов 3 и 4 (фиг. 2 р,мс) соответствуют 10 логическому нулю. Йапряжения на выходах апериодических элементов б и 7 (фиг. 22,e) соответствуют логическому нулю. Напряжение на выходе апе- риодического элемента (фиг. 2u) и 15 на тактовом входе С триггера 2 соответствует логическому нулю, а на выходе апериодического элемента 5 (фиг. 2 И) и тактовом входе С триггера 1 - логической единице (высокое щ() напряжен ие ) .

В момент t на вход 11 поступает логическая единица (положительный перепад напряжения, фиг. 2 о) и переворачивает счетный триггер 1 в состояние логической единицы на прямом выходе (независимо от значения сигнала на его входе С ). Положительный перепад напряжения с прямого выхода счетного триггера 1 {фиг. 2 ) поступает на первый вход комбинационного элемента 9 и оно переходит в состояние логической единицы на своем выходе, так как на второй его вход подана логическая единица с инверсного выхода порогового элемента 4. С этого момента напряжение (фиг. 23) на выходе апериодического элемента б экспоненциально нарастает, в момент t2 оно вызывает срабатывание порогового элемента 3, которое переходит в состояние логической единицы на прямом выходе (фиг.2g) °

Таким образом пороговый элемент 3 переворачивается в состояние логической единицы после триггера 1 с задержкой t2 -t< . Аналогично пороговый элемент 4 переворачивается посЛе порогового элемента 3 с задержкой t3-t>. (кривые на фиг. 2e,çê соответствуют напряжениям на выходе

50 апериодического элемента 7 и прямом выходе порогового элемента 4). Положительный перепад напряжения с прямого выхода порогового элемента 4 через апериодический элемент 8 поступает на тактовый вход С счетного триггера 2, превращаясь в экспоненциальный импульс (фиг. 2и). В момент t это напряжение достигает порога срабатывания счетного тригге- 60 ра 2 по тактовому входу и он переворачивается в состояние логической единицы .на своем прямом выходе (фиг,. 2к), так как на его входе 12 сброса — логический нуль, Триггер 65

2 переворачивается после порогового элемента 4 с задержкой

Через некоторое время после переворота счетного триггера 2, в момент т на вход 11 формирователя поступает логический нуль (отрицательный перепад напряжения, фиг.2а), а на вход 12 — логическая единица, которая устанавливает счетный триггер 2 в состояние логического нуля на прямом выходе (фиг. 2 к). На инверсном выходе счетного триггера 2 в этот момент устанавливается логическая единица и она поступает на второй вход комбинационного элемента 10, который при этом переходит в состояние логического нуля на своем выходе (так как на его первом входе — логическая единица, а на третьем входе — логический нуль).

С этого момента напряжение (фиг.2е) на выходе апериодического элемента

7 экспоненциально спадает и в момент t6 достигает порога отпускания порогового элемента 4, и оно переходит в состояние логического нуля

-на своем прямом выходе (фиг. 2ж).

Таким образом пороговый элемент 4 переворачивается в состояние логического нуля после счетного триггера 2 с задержкой,ь-t> . Аналогично пороговый элемент 3 переворачивается после порогового элемента 4 с задержкой (фиг. 2 2, g) . Положительный ,перейад напряжения с инверсного выхода порогового элемента 3 через апериодический элемент 5 поступает на тактовый вход С триггера 1,. превращаясь в экспоненциальный импульс (фиг. 28). В момент ta это напряжение достигает порога срабатывания триггера 1 по тактовому входу и он переворачивается в состояние логического нуля на своем прямом выходе (фиг. 2b) так как на его входе 11 установки — логический нуль, триггер 1 переворачивается после порогового элемента 3 с задержкой t+-t .

В результате на прямых выходах счетных триггеров 1, 2 и пороговых элементов 3 и 4 формируется группа прямоугольных перекрывающихся импульсов (фиг. 2Г,к, Я,ж), фронты и спады которых образуют взаимно обратные последовательности во времени. Совокупность временных диаграмм этой группы импульсов имеет вид усеченной пирамиды.

Все выходные импульсы парафазны, так как могут быть сняты одновременно как с прямых, так и с инверсных выходов триггеров 1, 2 и элементов

3 и 4. Число пар выходных импульсов формирователя можно изменять в широких пределах, изменяя количество групп элементов, включенных последовательно (в рассмотренном варианте

1069141 использованы! две группы элементов

9, б, 3 и 10, 7, 4), По сравнению с известными формирователями прямоугольных импульсов с обратными последовательностями франтов и спадов в предложенном формирователе существенно (примерно в 70 раз при четырех выходных сигналах) сокращена минимально допустимая длительность положительных и отрицательных импульсов на его прямом входе благодаря использованию апериодических элементов и комбинационных устройств.

Кроме этого, уменьшены масса и габариты формирователя и повышена

era надежность .за счет упрощения: вместо шести навесных элементов (на каждый выходной сигнал ) использована одна микросхема, это оказалось возможным благодаря тому, что при помощи логических элементов прямая и обратная волны переключений пропускаются через одни и те же апериодические элементы.

Использование изобретения расширяет функциональные возможности формирователя путем существенного снижения ограни ений на параметры вход -ных импульсов, уменьшает его массу и габариты и повышает надежность

1S путем упрощения.

1069141

t1 2Ь t4 tS tSt788 б7 Ф б

Заказ 11492/55 Тираж 868 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7(-35, Раушская наб., д. 4/5

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

Составитель В. Мясников

Редактор A. шандор Техред Т.Маточка Корректор А. Лзятко