Генератор импульсов
ГЕНЕРАТОР М ШУЛЬСОВ, содержа1Дий RC-цепь, делитель напряжения, триггер, к выходам которого подключены RC-цепь и делитель напряжения, а к первому входу - шина запуска, а также компаратор, неинвертирующий вход которого соединен с первым выходом делителя напряжения, инвертирующий - с выходом RC-депи, а выходс вторым входом триггера, отличающийся тем, что, с целью расширения его функциональных возможностей , в него введен дополнительный компаратор, неинвертирующий вход которого подключен к Выходу RC-цепи, инвертирующий вход - к второму выходу делителя, а выход - к третьему входу триггера, четвертый вход которого подключен к шине упо S равления .
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК (19) (И) д1) H 03 K 3/023
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /
Н ABTOPCHQMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ е
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3539292/18-21 (22) 10.01.83. (46) 07,05.84.Бюл. N9 17 (72) В.П.Бакалинский, В.Д.Бичугов и А.Г.Хлонь (53) 621.374(088.8) (56) 1 ° Шило В.Л. Линейные интегральные схемы в радиоэлектронной аппаратуре. И., "Советское радио", 1979, с.233-237, рис. 5.12, 5.13.
2. Авторское свидетельство СССР по заявке М 3310442/21, кл, Н 03 К 3/284, 1981 (прототип). (54) (57) ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ, содержащий RC-цепь, делитель напряжения, триггер, к выходам которого подключены RC-цепь и делитель напряжения, а к первому входу — шина запуска, а также компаратор, неинвертирующий вход которого соединен с первым выходом делителя напряжения, инвертирующий — с выходом RC-цепи, а выходс вторым входом триггера, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью расширения его функциональных воэможностей, в него введен дополнительный компаратор, неинвертирующий вход которого подключен к выходу
RC-цепи, инвертирующий вход — к второму выходу делителя, а выход — к третьему входу триггера, четвертый вход которого подключен к шине управления.
1091310
Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в автоматике, телемеханике и измерительной технике.
Известен интегральный таймер, 5 содержащий RC-цепь, делитель напряжения, компараторы и триггер 1.
Недостатком указанного устройства является отсутствие электронного управления режимом работы. !О
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является ждущий генератор, содержащий RC-цепь, делитель напряжения, триггер, к выходим которого подключены RC-цепь и !$ делитель напряжения, а к первому входу — шина запуска, а также компаратор, неинвертирующий вход которого соединен с первым выходом делителя напряжения, инвертирующий — с выхо- 20 дом RC öåïè, и выход — с вторым входом триггера (2 J.
Недостаток известного устройства обусловлен невозможностью работы в автоколебательном режиме, что су- 25 жает его функциональные возможности.
Цель изобретения- — расширение функциональных возможностей генератора импульсов.
Поставленная цель достигается тем, что в генератор импульсов, со дерх<ащий ВС-цепь, делитель напряжения, триггер, к выходам которого подключены RC-цепь и делитель напряжения, а к первому входу — шина
35 запуска, а также компаратор, неинвертирующий вход которого соединен с первым выходом делителя напряжения инвертирующий — с выходом RC-цепи, а выход — с вторым входом триггера, 40 введен дополнительный компаратор, неинвертирующий вход которого подключен к выходу RC-цепи, инвертирующий вход — к второму выходу делителя, а выход — к третьему входу
45 триггера, четвертый вход которого подключен к шине управления.
На фиг. 1 представлена функциональная схема генератора импульсов; на фиг.2 — временные диаграммы его работы.
Генератор содержит времязадающую
RC"öåïü .1, включающую резистор 2 и конденсатор 3, делитель 4 напряжения, состоящий из резисторов 5-7, 55 триггер 8, шину 9 запуска, первый и второй компараторы 10 и 11, а также шину 12 управления °
К выходам триггера 8 подключены
RC-цепь 1, содержащая резистор 2 и конденсатор 3, и делитель 4 напряжениЯ, содеРжащий РеэистоРы 5-7, 8ы ход RC-цепи 1 соединен с инвертирующим входом первого компаритора 10 и неинвертирующим входом второго компаратора 11, другие входы которых соединены соответственно с первым и вторым выходами делителя 4 напряжения, выходы компараторов 10 и 1! подключены соответственно к синхронному и установочному в нуль входам триггера 8, информационный и установочный в единицу входы которого соединены соответственно с шиной 9 запуска и шиной 12 управления.
Генератор работает следующим образом.
При работе генератора в ждущем режиме на шине 9 запуска и шине 12 управления в исходном состоянии установлены логические 0 (фиг.2а, б 1.
На прямом и инверсном выходах триггера 8 установлены логический 0 (Ug, !õ ) H >orH Делитель 4 напряжения и времяэадающая RC-цепь l включены под напряжение о Э1 ОЪых 2 !!вьп 1 (1) На инвертирующем входе компаратора 11 и неинвертирующем входе компаратора 10 соответственно устанавливаются напряжения (фиг.2в, r1. u„„= (1-„) Ь,„+U, „„„; (2) "!12 2 з +" ы (3) К, +R где I-ш 1 Я Я R 2 R1+R2 +R3 R<,К,К вЂ” сопротивления резисторов 5-7 соответственно, Конденсатор 3 заряжен до напряжения Бсо =K>, и на выходе времязадающей RC-цепи 1 устанавливается напряо ! жение U Вь х,(фиг. 2д Так как напряжение с выхода времяэадающей RC-цепи 1 меньше напряй "и UÄz ° поступающих с выходов делителя 4 напряжения, на выходе компаратора 11 устанавливается логический О, а на выходе компаратора 10 — логическая l (фиг.2ж). С приходом на шину 9 запускающего импульса на прямом выходе триггера 8 устанавливается логическая 1 1: (Ugl„ 0), а на инВерсном — логический 0 (U>«„< ) (фиг. 2е) . С момента возвращения триггера 8 в исходное состояние делитель 4 напряжения и времязадающая RC-цепь 1 55 оказываются включенными под напря" жение Е |,, которое по закону про тивоположно начальному напряжению 3 10913 Делитель 4 напряжения и времяэа дающая RC-цепь ) оказываются включенными под напряжение о ý2 {НЬЬ(Х1 116Ь(хг ) (4) На первом выходе делителя 4 на" пряжения и на инвертирующем входе компаратора 11 устанавливается напряжение а на втором выходе делителя 4 и на 1О неиннертирующем входе компаратора 10 — напряжение 11„| =.(1-m2) зг+08ь(х г (6) На выходе времязадающей RC-цепи 1 возникает отрицательный скачок напряжения и конденсатор 3 начинает перезаряжаться от напряжения — U опод воздействием напряжения Б 2, которое 20 по закону противоположно начальному ряжению ПСо Переэаряд конденсатора 3 закончится, когда напряжение на неинвертирующем входе компаратора 11 достигнет напряжения U,3. Напряжение на конденсаторе 3 в этот момент ранено СО11 (Il3 Ь|хг) (8) При этом на ййходе компаратора 11 устанавливается логическая 1 . 1,фиг.2з )и триггер 8 нозвращается в исходное состояние. Таким образом, конденсатор 3 переэаряжается от напряжения 11Со =(-Ез„) 35 до напряжения U СО11 под воздействием напряжения Е . Величина формируемого интервала времени определяется из выражения с = RCZn — ||--Ы вЂ”,: (g) Е +U 32 Со 11 40 где R — сопротивление резистора 2; С вЂ” емкость конденсатора 3. Исходя из того, что одноименные интегральные компоненты имеют очень близкие характеристики, можно принять, что 118Ь(х1 ВЫХ2 (10). 11 о 11о (11) ЭЫХ1 ВЫХ2 С учетом выражений (1), (4), (5), (8),(10)и (11) выражение (9) принимает вид t<=RCXn (12) l-ш. (16) I0 4 00о.11на конденсаторе 3, и последний начинает перезаряжаться. На выходе времязадающей RC-цепи 1 возникает положительный скачок напряжения 12=(110011 +" вь!|(г) 1 (3) который подтверждает состояние компаратора II. На выходе компаратора 10 при этом устанавливается логический О. На иннертирующем входе компаратора ll устанавливается напряжение U Ä, на неинвертирующем входе компаратора 10 — напряжение U нг Компаратор ll возвратится в исходное состояние логического О, когда напряжение на выходе времяэадающей КС-цепи 1 достигнет напряжения U„ а на конденсаторе 3 - величины со 2={Б ьиг U„„) . (14) Величина интервала времени с момента переключения компаратора 11 до момента возвращения его в исходное состояние определяется из выражения t> - ась - =((о - — (|5) З1 СО1г C учетом выражений (I), (3), (5) „ (8), (10), (11) и (14) выражение (15) принимает нид 1+m r. - RC2n l -ш,, Компаратор 10 возвратится н исходное состояние логической I, когда напряжение на выходе времязадающей RC-цепи 1 достигнет напряжения U. а на конденсаторе 3 — вепг личины 00Й2 (ЬЫХ12 ||ф) Положительный перепад, поступающий на тактовый вход триггера 8 с выхода компаратора 10„подтверждает исходное состояние устройства. Величина интервала времени с момента переключения компаратора 10 до момента возвращения его н исходное состояние определяется из выражения = RC1In э" ""1" (18) U0o2i С учетом выражений (1), (3), (5), (8), (10) (11) и (17) выражение (18) принимает вид . t3 RGB " ° (19) На этом рабочий цикл генератора заканчивается и начинается процесс восстановления его исходного состояния. Генератор возвращается в исходное состояние, когда напряже1091310 нне на конденсаторе 3 станет равным U . Бремя восстановления иссо ходного состояния тем меньше, чем меньше значение коэффициента деления напряжения ш2. 5 Таким образом, во время рабочего цикла в генераторе формируются инеРвалы времени t2 t3, (t z +t<) (t„+t3) и (t -t ) (фиг. 2) . Величина рормируемых интервалов !0 времени практически не зависит от изменения напряжения питания и вы" ходных напряжений триггера, à определяется величинами элементов RC-цепи 1 и делителя 4 напряжения. !5 При работе генератора в автоколебательном режиме на шине 9 запуска и на шине 12 управления в исходном состоянии установлены логический О и логическая l соответственно. Ис- 20 ходное состояние генератора при этом такое же, как и в ждущем режиме. С приходом на шину 9 запускающего импульса генератор формирует интервалы времени, величина которых on- 2S ределяется выражениями (! 2 ? и (19 ). Далее, в отличие от ждущего режима, в момент возвращения компаратора 10 в исходное состояние начинается не процесс восстановления гене- 30 ратора, а происходит повторный его запуск. При этом положительный перепад с выхода компаратора 10 поступает на счетный вход триггера 8 и, так как íà D-вход триггера подана логическая l,на прямом его выходе устанавливается логическая 1, а на инверсном — логический О, Делитель 4 напряжения и времязадающая RC-цепь 1 оказываются включенными под напряжение Е, которое по 40 знаку противоположно начальному напряжению Усо22на конденсаторе 3, и последний начинает перезаряжаться. При этом на инвертирующем входе компаратора ll устанавливается напря- 45 жение U на неинвертирующем входе 3 компаратора 10 — напряжение U>4, а на выходе времязадающей RC-цепи 1 возникает отрицательный скачок напряжения 6 (20) Перезаряд конденсатора 3 закончится, когда напряжение на неинвертирук>щем входе компаратора 11 достигнет напряжения U 3, а на конденсаторе 3 — величины !! Таким образом, конденсатор 3 перезаряжается от напРяжения (-U o22) до напряжения П.-. „ под воздействием наса.! пряжения Е . Величина рормируемого интервала времени определяется из выражения RCEn äß "ñîã1, (>I> 92, Со1а С учетом выражений (1), (3), (4), (5) „(8), (10), (11) и (17) выражение (21) принимает вид RC2n (22) 1-т „ Период следования импульсов определяется из выражения 1+re„2- п 7=4 +1 =RCPn . „, (23? п2 1- m< Далее процессы повторяются. Таким образом, пери>эд следования импульсов практически не зависит от напряжения питания и выходных напряжений триггера 8, а определяется величинами элементов RC-цепи 1 и делителя 4 напряжения. При подаче на шину 12 управления логического О происходит остановка генератора. При этом положительный перепад с выхода компаратора 10 поступает на счетный вход триггера 8 и,так как íà П-вход триггера 8 подан логический О, на его прямом выходе устанавливается логический О, а на инверсном — логическая Таким образом, в результате введения второго компаратора и дополнительных связей появляется возможность электронного переключения ре— жимов работы генератора и повышается коэффициент использования емкости времязадающего конденсатора. Кроме того, генератор может формировать одновременно импульсы шести различных. временных интервалов, что расширяет его функциональные возможности. l 0913 l 0 ВНИИПИ Заказ 3097/52 Тираж 862 Подписное Фнлнел ППП "Потеет, г.улгорол, .Ул.Проектнвя, 4
