Одновибратор

 

1. ОДНОВИБРАТОР, содержащий . компаратор напряжений, входы которого ;соедйнелы с выходами времязадающей RC-цепи и резистивного делителя наi пряжения, а выход - с первым входом первого логического элемента И-НЕ, ;триггер и первый логический элемент ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с первым вьшодом резистивного делите:ля напряжения, а входы - с первой шиной управления и вьтодом резистора времязадакщей RC-депи соответственно , отличающийся тем, что, с целью расширения функциональ;ных возможностей путем обеспечения цифрового управления многоразрядным кодом длительностью выходного импупьса , в него введены второй и третий логические элементы ИЛИ-НЕ, выход ;второго логического элемента ИЛИ-НЕ соединен с объединенными вторыми входами первого и третьего логических элементов ИЛИ-НЕ, его входы с инверсным выходом и С-входом триггера соответственно, выход третьего логического элемента ИЛИ-НЕ соединен с вторым выводом резистивного делителя напряжения, а его первый вход - с выходом первого логического элемента ИЛИ-НЕ, второй логический элемент И-НЕ, выход которого соединен с , С-входом триггера, а входы - с выходом первого логического элемента И-НЕ и шиной запуска соответственно, и многоканальный коммутатор, выход которого соединен с выходом второго логического элемента И-НЕ, первый информационный вход - с выводом вре- . /мязаданяцего конденсатора, последующие информационные входы через дополнительные времязадающие конденсаторы -g с выходом времязадающей RC-цепи, (Л первый вход управления - с прямым :выходом триггера и вторым входом пер С. вого элемента И-НЕ, а последующие с дополнительными шинами управления, -з 2. Одновибратор по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что многоканалЬ| ный коммутатор содержит .N логических 00 00 iэлементов И-НЕ, первые входы которых объединены и являются первым входом CD управления, а вторые - последующими to входами управления соответственно, и оо Н ключей, входы управления которых соединены соответственно с выходами N логических элементов И-НЕ, информационные входы N ключей образуют . выход, а выходы - информационные входы многоканального коммутатора соответственно.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК.„Я0„„1138928 A

4 (51) Н 03 К 3/284

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ к двтогскомм свидетельству

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3652205/24-21 (22) 14.10.83 (4б) 07. 02. 85, Бюл. 9 5 (72) В. П. Бакалинский, В. Д. Бичуков и А. Г. Хлонь (53) 621. 385. 5 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 549877, кл. Н 03 К 3/284, !972.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 3606077/18-21, кл. Н 03 К 3/284, 14.06..83. (54)(57) 1. ОДНОВИБРАТОР, содержащий .компаратор напряжений, входы которого соедИнены с выходами времязадающей

RC-цепи и резистивного делителя напряжения, а выход — с первым входом первого логического элемента И-НЕ, триггер и первый логический элемент

ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с первым выводом резистивного делителя напряжения, а входы — с первой шиной управления и выводом резистора времязадающей КС-цепи соответственно, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональ,.ных возможностей путем обеспечения цифрового управления многоразрядным . кодом длительностью выходного импуль са, в него введены второй и третий логические элементы ИЛИ-НЕ, выход ,второго логического элемента KIH-НЕ соединен с объединенными вторыми входами первого и третьего логических элементов KIH-НЕ, его входы— с инверсным выходом и С-входом триггера соответственно, выход третьего логического элемента ИЛИ-НЕ соединен с вторым выводом резистивного делителя напряжения, а его первый вход — с выходом первого логического элемента

ИЛИ-НЕ, второй логический элемент

И-НЕ, выход которого соединен с, С-входом триггера, а входы - с вьгходом первого логического элемента

И-НЕ и шиной запуска соответственно, и многоканальный коммутатор, выход которого соединен с выходом второго

:логического элемента И-НЕ, первый информационный вход — с выводом вре.:мязадающего конденсатора, последующие информационные входы через дополнительные времязадающие конденсаторы — е с выходом времязадающей КС-цепи, первый вход управления — с прямым выходом триггера и вторым входом пер вого элемента И-НЕ, а последующие— с дополнительными шинами управления.

2, Одновибратор по п. 1 о т л и ч а ю шийся тем, что многоканаль

I®®il ный коммутатор содержит М логических ,элементов И-НЕ прорвы входы которых объединены и.являются первым входом Ю . управления, а вторые — последующими CO входами управления соответственно, и Ь3, 1! ключей, входы управления которых Q() соединены соответственно с выходами

М логических элементов И-НЕ, информа ционные входы 8 ключей образуют, выход, а выходы — информационные входы многоканального коммутатора соответственно.

1 1)38

Изобретение относится к импульсной технике и может использоваться для формирования интервалов времени в аппаратуре автоматики, телемеханики и вычислительной техники.

Известен формирователь импульсов с цифровым управлением величиной длительности выходного импульса, содержащий времязадающий конденсатор, коммутирующий элемент и логические щ .элементы. Принцип формирования выходного импульса основан на заряде времязадающего конденсатора входным вытекающим током логического элемента до напряжения, переключающего t5 этот логический элемент. При этом величина зарядного тока и, следовательно, величина длительности выходного импульса определяются кодом на шинах управления fl).

Недостатками устройства являются конкретное, хотя и небольшое, время восстановления, а также невысокая стабильность длительности выходного импульса. Последнее связано с 25 отсутствием мостового принципа формирования интервала времени.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является однавибратор, содержащий в одноканальном З0 варианте компаратор напряжений, входы которого соединены с выходами времязадающей RC-цепи и резистивного делителя напряжения соответственно, а выход — с первым входом логического

35 элемента И"НЕ, первый триггер, выход которого соединен с вторым входом логического элемента И-НЕ, свободным выводом времязадающего резистора .и вторым выводом резистивного делителя напряжения,. а его S u R-входы-- с шиной запуска и выходом компаратора . напряжений соответственно. Логический элемент ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с первым выводом резистивного делителя напряжения и свободным выводом времязадающего конденсатора,. а входы - с шиной управления и свободным выводом времязадающего резистора соответственно, второй триг50 гер, $ и R-входы которого соединены с шиной запуска и выходом логического элемента И-НЕ соответственно f2 3.

Недостатком известного устройства являются ограниченные функциональные

55 возможности. Так как цифровое управление длительностью выходного импульса обеспечивается лишь одноразрядным кодом.

928 2

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем обеспечения цифрового управления многоразрядным кодом длительностью выходного импульса.

Поставленная цель достигается тем, что в одновибратор, содержащий компаратор напряжений, входы которого соединены с выходами времязадающей

RC-цепи и резистивного делителя напряжения, а выход — с первым входом первого логического элемента И-НЕ, триггер и первый логический элемент

ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с первым выводом резистивного делителя напряжения, а входы — с первой шиной управления и выводом резистора времяР задающей RC -цепи соответственно, введены второй и третий логические элементы ИЛИ-HE выход второго логического элемента ИЛИ-НЕ соединен с объединенными вторыми входами первого н третьего логических элементов

ИЛИ-НЕ, его входы — с инверсным выходом и С-входом триггера соответственно, выход третьего логического элемента ИЛИ-НЕ соединен с вторым выводом резистивного делителя напряжения, а его первый вход — с выходом первого логического элемента HJIH-НЕ, второй. логический элемент И-НЕ, выход которого соединен с С-входом триггера, а входы — с выходом первого логического элемента И-НЕ и шиной запуска соответственно, и многоканальный коммутатор, выход которого соединен с выходом второго логичес кого элемента -HE первый информационный вход — с выводом времязадающего конденсатора, последующие информационные входы через дополнительные времязадающие конденсаторыс выходом времязадающей RC-цепи,,первый вход управления — с прямым выходом триггера и вторым входом первого элемента И-НЕ, а последующие — с дополнительными шинами управления.

Многоканальный KQMMvTGTDD сопеожит N логических элементов И-НЕ, первые входы которых объединены и являются первым входом управления, а вторые — последующими входами управления соответственно, и N ключей, входы управления которых соединены соответственно с выходами N логических элементов И-НЕ, информационные входы N ключей образуют выход, а выходы — информационные входы много35

3 1138 канального коммутатора соответствен но.

На чертеже приведена схема предлагаемого одновибратора.

Одновибратор содержит компаратор 1 напряжений, неинвертирующий вход которого подключен к выходу время.задающей RC-цепи 2, содержащей конденсаторы 3-1 — 3-N и резистор 4, инвертирующий вход компаратора 1 1О подключен к выходу резистивного делителя 5 напряжения, содержащего резисторы 6 и 7, первый и второй логические элементы И-НЕ 8 и 9, первый вход первого из которых соединен с выходом компаратора 1, а входы второго соответственно соединены с шиной 10 запуска и выходом первого логического элемента -HE 8, триггер ll, С-вход которого соединен 2О с выходом логического элемента И-НЕ 9 а Q-выход — с вторым входом логического элемента И-НЕ 8, первый, второй и третий логические элементы ИЛИ вЂ  12 — 14, входы второго из которых соединены с Q-выходом и

С-входом триггера 11, его выход — с объединенными вторыми входами первого и третьего логических элементов

ИЛИ-НЕ 12 и 14 и свободным выводом резистора 4, выход первого элемента ИЛИ-НЕ 12 непосредственно соединен с первым входом и через резистивный делитель 5 напряжения с выходом третьего логического элемента HJIH-НЕ 14, шины 15-1 — 15(N+l) управления, первая из которых соединена с первым входом логического элемента HJIH-НЕ 12, а последующие— с соответствующими входами управления многоканального коммутатора 16, I первый вход управления соединен с

Q-выходом триггера ll выход — с выходом логического элемента И-НЕ 9, а информационные входы — со свобод45 ными выводами времязадающих конденсаторов 3-1 — З-N.

Многоканальный компаратор содержит N логических элементов И-BE 17-1l7 N u N ключей 18-1 — 18-N, соеди50 ненных так, что входы ключей являются информационными входами коммутатора, их информационные входы— выходом коммутатора, а входы управления соединены с выходами логических элементов И-НЕ 17-1 — 17-N, первые входы которых являются первым входом управления коммутатора, а

928 вторые выходы — последующими входами управления.

Одновибратор работает следующим образом.

В исходном состоянии на шине 10 запуска установлена логическая "1", на прямом и инверсном выходе триггера 11 — логический "0" и логическая

"1" соответственно, на выходе логического элемента И-НЕ 8 — логическая

"l", на выходе логического элемента

ИЛИ-НЕ 13 — логический "0", на выходе логического элемента -HE 9 — логический "0". Многоканальный коммутатор 16 открыт за счет подачи напряжения логического "0" на его первый вход управления с триггера 11 и независимо от информационного сигнала на шинах 15-2 — 15-(N+1) управления обеспечивает подключение конденсаторов 3-1 — 3-Н к выходу логического элемента И-НЕ 9.

Времязадающая цепь 2 разряжена, СО

Предположим, что N=2 и на шинах

15-2 и 15-3 управления установлен информационный сигнал 01.

Если на шине 15-1 управления установлен логический "01, то на выходах логических элементов ИЛИ-НЕ

12 и 14 устанавливаются логическая

"1" и логический "0", При этом на выходе делителя 5 напряжения устанавливается напряжение

U„„m(U -u ), где m=R „/(R „+R ) — сопротивления резисторов 6 и 7 делителя 5.

Если на шине 15-1 управления установлена логическая "1", то на выходах логических элементов ИЛИ-НЕ устанавливаются логический "0" и логическая

"1" соответственно., На выходе делителя 5 напряжения устанавливается напряжение 2

Так. как напряжение на выходе времяэадающей RC-цепи 2 меньше порогового напряжения на выходе делителя 5, на выходе компаратора 1 устанавливается логический "0".

Отрицательный импульс (логический "0"),.поступающий на шину 10 запуска, инвертируется элементом

И-НЕ 9 и положительным фронтом ус- . танавливает триггер 1 в единичное состояние — логический "0" на инверсном выходе и логическая "1" на пря1138928 мом выходе, .устанавливающая логи ческий "0" на выходе логического элемента -HE 17-2, так как на шине 15-3 управления - логическая "1".

Логн14еская "1" на выходе логи- 5 ческого элемента И-НЕ 17-1 подтверждается логическим "О" на шине

15"2 управления.

Логический "0" на управляющем входе ключа 18-2 устанавливает его в разомкнутое состояние, т.е. отключает конденсатор 3-2 от выхода логического элемента И-НЕ 9.

Логическая "1" на управляющем входе ключа 18-1 подтверждает его

;замкнутое состояние. Таким образом, емкость конденсатора времязадающей цепи 2 определяется значением информационного сигнала на шинах 15-2 и 15-3; и равна емкости конденсатора 3-1.

Положительный импульс с выхода ло - гического элемента И-НЕ 9 подтверждает нулевое состояние логического элемента ИЛИ-НЕ 13 и одновременно через замкнутый ключ 18-1 и времязадаюпдй конденсатор 3- 1 поступает на инвертирующий вход компаратора

1, устанавливая его в единичное состояние. На выходе логического эле- 30 мента И-НЕ 8 устанавливается логический "0", подтверждающий логическую

"1" на выходе логического элемента

И-НЕ 9.

Таким образом, времязадающая цепь З5

2 оказывается включенной под напряжение

EesU -UО под воздействием которого конденсатор

3-1 начинает заряжаться. 40

Заряд конденсатора заканчивается, когда напряжение на неинвертирующем входе компаратора 1 достигает величины U (или Б„ ) при логи"1 ческой "1" на шине 15-1, а на конден-45 саторе 3-1 — величины U Е-U или срм цсоq E 11„

При этом на выходе компаратора 1 устанавливается логический "О",на выходах логических элементов И-НЕ 8 50 и ИЛИ-НЕ 13 — логические "1", на выходе логического элемента И-НЕ 9— логический О.

Таким образом, конденсатор 3-1 заряжается от напряжения U< до на-) 55 пряжения U<0 (H Uco )

Величина формируемого интервала времени t„ с момента запуска устройства {переключения триггера 11 в единичное состояние) и до момента переключения компаратора 1 в нулевое .состояние определяется из выражения

1, 11 RAC 3-1 2ï ш

КС Хп

1-m

С момента возвращения компаратора 1 вв и в нулевое состояние логическая 1 . с, вы хода логического элемента ИЛИ-НЕ 13 устанавливает логические "О" на выходах

:логических элементов ИЛИ-НЕ 13 и 14.

На инвертирующем входе компаратора 1 устанавливается напряжение

Ц.„ U °

Времязадающая цепь 2 оказывается включенной под напряжение

-=U «11 о я Ф которое по знаку противоположно остаТочному напряжению Усд,,„(или Uco„ ) на конденсаторе 3-1. Последний начинает перезаряжаться.

При этом на инвертирующем входе компаратора 1 возникает отрицательный скачок напряжения, падтверждакщий нулевое состояние компаратора 1 .

Перезаряд конденсатора 3-1 заканчивается, когда напряжение на неинвертирующем входе компаратора 1 достигает величины U„ .

Напряжение на койденсаторе 3-1 при этом равно

Uco " 0 °

На выходе компаратора 1 возникает положительный перепад (логическая

"1"), который поступает через логи" ческие элементы И-НЕ 8 и 9 на счетный вход триггера 11 и устанавливает его в нулевое исходное состояние. Формирование выходного импульса завершается.

Таким образом, конденсатор 3-1 перезаряжается от напряжения Ucz (или ПСо ) до напряжения Псо °

12 со2.

Величйна формируемого интервала времени t< с момента переключения компаратора 1 в нулевое состояние и до момента возвращения триггера 11 в исходное нулевое -состояние определяется из выражения

К„С >„In (2-m); 2,= К,С 5,Ы (1+ш), С момента возвращения триггера ll в исходное (нулевое) состояние логическая "l с его инверсного выхода устанавливает логический "0" на выходе логического элемента ИЛИ-НЕ 13, 1138928 8 нала 00 после запуска устройства происходит параллельное подключение конденсаторов 3-1 и 3-2 одного к другому посредством замкнутых ключей 18-1 и 18-2, и емкость времязадающей цепи 2,определяется суммой емкостей конденсаторов 3-1 и 3-2.

Длительность формируемого интервала в этом случае определяется из е 10 выражения

7 а логический "0" с прямого выхода .открывает все каналы многоканального коммутатора 16, подключая конденсато ры 3-1 и 3-2 к выходу логического .элемента И-HE 9.

На инвертирующем входе компаратора 1 устанавливается пброговое напря

1кение U „(или Ug ), и компаратор.1 возвращается в нулевое состояние.

Устройство возвращается в исходно состояние.

Поскольку Uco =UN 2 =оэ т.е. Напряжения на конденсаторах 3-1 и 3-2 в исходном состоянии устройства и в момент возвращения его в исходное состояние pGBHbl нулю, в устройстве отсутствует, процесс восстановления . ИСХОДногО СОСТОЯНИЯs

Длительность выходного импульса

2-m

Т -t at -R С In

Оо 11 21 1 Ь-1 111

Т„,-К(С,„+С ) 2„2

5-2 ш или

1+m

15 1оо В (Сз-1 СВ+2) Хп 1

Таким образом, изобретение позволяет в зависимости от величины информационного кода на шинах управле" ния осуществлять цифровое у11равлепие

20 длительностью выходного импульса.

I+m

Т =t +t =R С . 1|n — ——

101 12 22 3- 1 1-ш

При установлении на шинах 15-2 и 25

15-3 информационного сигнала после запуска устройства происходит отключение конденсатора 3-1, и емкость времязадающей цепи 2 определяется емкостью конденсатора 3-2. 30

Длительнос ть формируемых интервалов времени на выходе триггера II определяется из выражения

2-m

ТО,1О=Й,1С „2 Ял

35 или

1+в

Т11О-К С z 2п

При установлении на шинах 15-2 н

15-3 управления информационного сиг-.

Кроме того, предлагаемый одновиб-. ратор так же, как известный, облада-. ет нулевым временем восстановления. ф

По сравнению с базовым объектоминтегральным таймером серии 555— предлагаемое устройство характеризуется широкими функциональными воэможностями: обеспечена возможность электронного управления величиной формируемого интервала времени в широком диапазоне интервалов времени, значительно уменьшено время восстановления исходного состояния устройства. Предлагаемое устройство хорошо реализуется на современных интегральных схемах, например 564, 521, 133, 1138928

Составитель С. Агеев

Редактор О. 1Орковецкая Техред М,Кузьма Корректор 0, Билак

Заказ 10705/44 Тираж 872 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