Формирователь задержки импульсов

 

ФОРМИРОВАТЕЛЬ ЗАДЕРЖКИ ИМПУЛЬСОВ , содержащий триггер, инвертор , первый диод, резистор и конденсатор , один вывод которого соединен с единичным выходом триггера, а другой через резистор - с нулевым выходов триггера, первьй вход которого подключен к входной шине, а второй соединен с анодом первого диода,катод которого подключен к источнику напряжения, отличающийся тем, что, с целью уменьшения времени восстановления, в него введены , два элемента И-НЕ и второй диод, катод которого соединен с анодом первого диода, вторым входом триггера и первым входом первого элемента . выход которого подключен через инвертор к аноду второго диода и соединен с первым входом второго элемента И-НЕ, вторые входы элементов И-НЕ подключены к нулевому выходу триггера, а выход второго элемента И-НЕ соединен с выходной ши« ной формирователя задержки импуль к сов . 00 со ее СП «й « О фиг..1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

a su Н 03 К 5/1.3

ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Мл,у, ° or>,, ю с ма

° ° фиг.f

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

1 (21) 3444206/18-21 (22) 28.05.82 (46) 30.03.84. Бюл. Ф 12 (72) С.В..Смирнов и В.В. Скрябин (53) 621. 318. 5 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 501474, кл. Н 03 К 5/04, 03.01,74.

2; Авторское свидетельство СССР

У 813734, кл. Н 03 К 5/13, 11.03. 79 (прототип). (54)(57) ФОРМИРОВАТЕЛЬ ЗАДЕРЖКИ ИМПУЛЬСОВ, содержащий триггер, инвертор, первый диод, резистор и конденсатор, один вывод которого соединен с единичным выходом триггера, а другой через резистор — с нулевым выходом триггера, первый вход которого подключен к входной шине, а второй

„„SU„„1083354 соединен с анодом первого диода,катод которого подключен к источнику напряжения, отличающийся тем, что, с целью уменьшения времени восстановления, в него введены два элемента И-НЕ и второй диод, катод которого соединен с анодом первого диода, вторым входом триггера и первым входом первого элемента И НЕ, выход которого подключен через инвертор к аноду второго диода и соединен с первым входом второго элемента И-НЕ, вторые входы элементов И-НЕ подключены к нулевому выходу триггера, а выход второго элемента И-НЕ соединен с выходной шиной формирователя задержки импульсов!

1 1(м.

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах автоматики и вычислительной техники, например, для формирования задержанного относительно сигнала запуска импульса ус5 тановки в исходное состояние элементов цифрового устройства.

Известен формирователь задержки импульсов, содержащий триггер с !

О установочными входами и двумя выходами, к одному из которых подключен через конденсатор один из входов триггера и анод диода, один из установочных входов триггера подключен к выходу ждущего мультивибратора, вход которого соединен с выходом промежуточного клапана, а второй установочный вход и выход триггера подключены к двум другим

20 входам промежуточного клапана Г 11.

Недостатками такого фармироваI теля являются сложность и низкая

\ стабильность временных параметров выходного сигнала при изменении питающего напряжения.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является формирователь задержки импульсов, содержащий триггер с двумя входами, один из которых соединен с входной шиной, а другой через два последовательно включенных инвертора — с анодом диода, катод которого подключен к источнику напряжения, единичный З5 выход триггера соединен с одним из выводов конденсатора, другой вывод которого подключен к аноду диода и через резистор к нулевому выходу триггера (2).

Недостатком известного формирователя является большое время восстановления, связанное с тем, что после окончания формирования выходного импульса времязадающий конденсатор 45 должен зарядиться в течение достаточно большого отрезка времени, длительность которого определяется постоянной времени РС -цепи, до

;своего исходного уровня напряжения. 50

Только после этого при периодическом запуске формирователь готов к приему следующего входного импульса.

Если конденсатор не успеет зарядиться до уровня, равного исходному, до 155 момента прихода очередного входного импульса, то напряжение в точке соединения конденсатора и резистора

) )Ч 2 у формирователя в момент перехлюЧения триггера в единичное состояние по переднему фронту входного импульса может оказаться меньше, чем должно быть, что приведет к изменению времени задержки выходного импульса.

Недостатком известного формирователя также является невысокая крутизна заднего фронта выходного импульса, обусловленная малой скоростью изменения напряжения на конденсаторе вблизи порога срабатывания инвертора в момент переключения его в исходное нулевое состояние, что в реальной схеме может привести к появлению паразитных колебаний, снижающих надежность работы устройства.

Цель изобретения - повышение быстродействия за счет уменьшения времени восстановления.

Поставленная цель достигается тем, что в формирователь задержки импульсов, содержащий триггер, инвертор, первый диод, резистор и конденсатор, один вывод которого соединен с единичным выходом триггера, а другой через резистор — с нулевым выходом триггера, первый вход которого подключен к входной шине, а второй соединен с анодом первого диода, катод которого подключен к источнику напряжения, введены два элемента И-НЕ и второй диод, катод которого соединен с анодом первого диода, BTOpbIM входом триггера и пер- вым входом первого элемента И-НЕ, выход которого подключен через инвертор к аноду второго диода и соединен с первым входом второго элемента И НЕ, вторые входы элемен- . тов И-НЕ подключены к нулевому выходу триггера, а выход второго элемента И-НЕ соединен с выходной шиной формирователя задержки импульсов.

На фиг.1 изображена принципиальная электрическая схема предлагаемого формирователя; на фиг.2— временные диаграммы, поясняющие принцип работы формирователч. формирователь задержки импульсов содержит триггер 1, имеющий единичный 2 и нулевой 3 выходы, при этом единичный выход 2 соединен с одним из выводов конденсатора 4, другой вывод которого подключен к одному из выводов резистора 5 и к входу 6 элемента И-НЕ 7, вторым входом соединенному с нуле1083 354 4 вым выходом триггера 1. Выход элемента И-НЕ 7 по к имнуль< а. Напряжение на первом входе

И Н 7 подключен к входу элемента И-НЕ 7 и втором входе инвертора 8 и к одному из входов элемент И-HE 9 мента —, выход которого яв- экспоненте, асимптотически приблиляется вьиодом устройства а другой

У жаясь к уровню U, равному сумвход соединен с нулевым выходом

Вх 7 ме падений напряжений на резисторе

3 триггера 1, катод первого дно а д д . 5 и открытом транзисторе нулевого подключен к источнику напряжения с выхода 3 триггера 1. При достижении анодом первого диода 10 соединен напряжением в точке 6 формировакатод второго диода 11, анод кото- 1О (ф 2) теля фиг. ) порога срабатывания рого соединен с вьиодом инвертора 8 логического элемента U лемент первый вход триггера 1 подключен к И-HE 7 по пе в

ltopanP входной шине, а нулевой выход 3— 12 по первому входу дойолнительно блокируется потенциалом логическ другому выводу резистора 5.

1I ЪII кого 0, а триггер 1 переключается в исходное нулевое состояние. ОтриФормирователь задержки импульсов 1З в работает следующим образом. цательный период напряжения на

В исходном состоянии на входной

12 конденсаторе 4 приводит к быстрому и выходной 13 шинах формирова- разряду конденсатора через открытый теля присутствует уровень логичесТ диод 11 до напряжения, равного пакои 1 . Триггер 1 находится в н леУ 20 дению напряжения на открытом транзисвом состоянии, т.е. на единичном торе ннвертора 8. В этом случае на вьиоде 2 триггера .присутствует уро- первом входе элемента И-НЕ 7 и на вень логического "0" а на н го " ", а на нулевом втором входе эпемента И-НЕ триггера выходе 3 — уровень логической "1".

> ° t и . . не появляется значительного отрицаНапряжение v до кото ого за я«

Вх 1 Р ря- 25 тельного напряжения, приводящего к жен конденсатор 4, на входе 6 элемента И-НЕ 7 е а. Дио нарушению Режима .работы логическог

НЕ 7 соответствует потен- элемента. Дио 11 о е а. Диод по окончании раз.циалу логической "1". ряда конденсатора 4 закрывается.

При поступлении на входную шину 12 запускаемого импульса отрица30

3 В этот же момент времени логительнои полярности по переднему "1" ческая 1 с выхода 3 тригге а фронту этого импульса триггер 1 пе1 переключает элемент И-НЕ 9 в состояреключается в единичное состояние ние логического "0" и на выхо но т.е. на его выходе 2 появляется у Э вень логической "1" а на выхо е 3Ро шине 13 фо ми ет ф р ру ся передний фронт уровень логиче "0" В выходе 35 вьиодного имп л ского . Времязадаюульса отрицательной полярности. После этого начинается щии конденсатор 4 за время переклю- процесс заряда конденсатора 4 оп ечения триггера 1 не успевает раэря- еляю и

s Р дитьс ться, и на входе 6 появляется деляющий этап формирования длительдвойной потенциал логической "1" ности выходного импульса. Нап у . апряже40 ние в точке 6 формирователя при который во избежание перенапряжений эт ом возрастает по экспоненте, на входах первого элемента И-НЕ 7 отически при лижаясь к урови триггера 1 ограничивается фиксирую- ню П " К огда напряжение на конщим диодом 10 на уровне положитель- денсат р 4 торе достигает порогового ного питающего напряжения +Е. Эле- 45 Уровня 1 мент И-НЕ / пе триггер остается в прежИ Н / переключается .в состоя- нем состоянии, а Ълемент И-НЕ 7 пение логической "1" так как на

Э вто- реключается в состояние логического рой вход этого элемента с выхода "0". На вьиоде элемента И-НЕ 9 пор упает потенциал является уровень логической "1" логического "0". Инве то 8 р ор 8 открыва- g) .т.е. заканчивается формирование

Э ется и на его выхо е о д п является заднего фронта выходного импульса. уровень логического "0". Диод 11 Инвертор 8 закрывается и напряженаходится в закрытом состоянии. На с ние логической "1" скои через открытый выходе второго элемента И-НЕ 9 под- диод 1! приводи б водит к ыстрому заряду держивается потенциал логической "1",у конденсато а 4 ора до уровня U

I затем начинается процесс разряда На этом заканчивается этап Рмиконденсатора 4,определяющий время рования длительности выходного задержки переднего фронта выходного импульса.

1083354 (2) 30 Х ° С

3 R+R Составитель А. Титов

Редактор Т. Мермелштейн Техред С.Мигунова Корректор А. Дзятко

Заказ t773/50 Тираж 8б 2 Подписное

ВНИИПИ 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

Таким образом, на выходной шине

t3 формируется импульс, задержанный отноСительно входного импульса запуска. Сразу же после окончания выходного импульса формирователь готов к приему очередного входного импульса.

Предлагаемый формирователь по сравнению с базовым, в качестве которого принят прототип, обладает значительно меньшим временем восстановителя, так как в момент окончания формирования заднего фронта выходного импульса происходит быстрый заряд времязадающего конденсатора

4 через открытый диод 11 до уровня логической "1". Время восстановления в этом случае очень мало и определяется постоянной времени где К - внутреннее сопротивление открытого диода 11, R — - сопротивление резистора 5

С вЂ” емкость конденсатора 4.

В прототипе же время восстановления определяется постоянной времени

Так как R (< R,. то из (1) и (2)

elle-дует 1 g ((„, (31

Предлагаемый формирователь задерж-, ки импульсов обладает более высокой надежностью в работе, так как за счет резкого возрастания скорости изменения напряжения на времязадающем конденсаторе непосредственно в момент формирования заднего фронта выходного импульса увеличивается

f его крутизна, что исключает возможность появления паразитных колеба ний в выходном сигнале.