Формирователь импульсов

 

ФОРШРОВАТЕЛЬ ШПУЛЬСОВ, содержащий два усилительных каскада , каждый из которых содержит инвертор с токостабилизирующей нагрузкой и дополнитель№1м транзистором, включенным последовательно с нагрузочным транзистором инвертора, усилитель-формирователь и накопительный конденсатор, включенньй между входом усилителя-формирователя и средней точкой дополнительного и нагрузоч13 . ..iv%M ного транзисторов инвертора, отличающийся тем, что , с целью расширения функциональных возможностей , в него введены дополнительный инвертор с токостабилизирующей нагрузкой и управляющий транзистор , включенный параллельно управляющему транзистору инвертора второго усилительного каскада, затвор управляннцего транзистора соединен с входом дополнительного инвертора и инвертирующим входом усилителяформирователя второго каскада, выход дополнительного инвертора соединен с входом инвертора первого (О усилительного каскада, выход двух (Л тактного усилителя-формирователя первого каскада соединен с входом инвертора второго каскада, вход дополнительного инвертора является входом устройства.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН. (sl)4 Н 03 К 5/15

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3688474/24-21 (22) 09. 01. 84 (46) 30.07.85. Бюп. В 28 (72) П.А. Копыл, В.П. Рева, А.И.Торчинский и Л.Л. Утяков (53) 621.375.083(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 790.335, кл. Н 03 К 18/08, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 525.247, кл. Н 03 К 19/08, 1974. (54)(57) ФОРМИРОВАТЕЛЬ ИМПУЛЬСОВ, содержащий два усилительных каскада, каждый из которых содержит инвертор с токостабилизирующей нагрузкой и дополнительным транзистором, включенным последовательно с нагрузочным транзистором инвертора, усилитель-формирователь и накопительный конденсатор, включенный между входом . усилителя-формирователя и средней точкой дополнительного н нагрузочного транзисторов инвертора, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены дополнительный инвертор с токостабилизирующей нагрузкой и управляющий транзистор, включенный параллельно управляющему транзистору инвертора второго усилительного каскада, затвор управляющего транзистора соединен с входом дополнительного инвертора и инвертирующим входом усилителяформирователя второго каскада, выход дополнительного инвертора соединен с входом инвертора первого усилительного каскада, выход двухтактного усилителя-формирователя первого каскада соединен с входом инвертора второго каскада, вход дополнительного инвертора является входом устройства.

1170599

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в цифровых и аналоговых устройствах для формирования синхропоследовательностей. 5

Известно устройство для формирования импульсов, содержащее два инвертора, два усилителя-формирователя и накопительный конденсатор )1) .

Недостатком данного устройства 10 является значительная потребляемая мощность.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является формирователь импульсов на МДП-тран- 15 зисторах, содержащий инвертор с токостабилизирующей нагрузкой и дополнительным транзистором, включенным последовательно с нагрузочным транзистором инверторй, усилитель-Аор- 20 мирователь, инвертирующий и неинвертирующий входы которого подключены к входу и выходу инвертора, зарядный транзистор, затвор и сток которого подключены к источнику питания и два 25 накопительных конденсатора, одинвключенный между выходом усилителяформирователя и средней точкой дoïîëнительного и нагруэочного транзисторов, второй — между истоком зарядно- 30

ro транзистора и входом инвертора f2).

Недостатком известного формирователя импульсов являются сравнительно низкие функциональн- .c- возможности.

Для управления схемами динамической логики, цифровыми регистрами сдвига на МДП-транзисторах необходимы последовательности двух противофазных импульсов, не перекрывающихся между со— бой по уровню логической "1". Извест-40 ный же каскад такой последовательности не обеспечивает. Для получения двух противофазных последовательностей импульсов можно включить два таких формирователя последовательно.

Однако импульсы, вырабатываемые таким формирователем, будут обязательно иметь перекрытие между собой по уровню логической "1.". Это приводит к повышенному потреблению мощности и неустойчивой работе схем динамической логики, управляемой этими импульсами.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей формирователя импульсов за счет формирования двух неперекрывающихся по уровню логических "1" противофазных синхропоследовате.п Ho(тей.

Указанная цел д<н тигается тем, что в формирователь импульсов, содер— жащий два усилительных каскада, каждый из которых включает инвертор с токостабилизирующей нагрузкой и дополнительным траllëIlñòîðс и, включенным последовательно < нагрузочным транзистором инвертора, усилитель-формирователь и накопительный конденсатор, включенный между входом усипителя-формирователя и средней точкой дополнительного и нагру.зочного транзисторов инвертора, введены дополнительный инвертор с токостабилизирующей нагрузкой и управляющий транзистор, вк.пюченный параллельно управляющему транзистору инвертора второго усилительного каскада, затвор управляющего транзистора соединен с входом дополнительного инвертора и инвертирующим входом усилителя-формирователя второго каскада, выход дополнительного инвертора соединен с входом инвертора первого усилительного каскада, выход двухтактного усилителя-формирователя первого каскада соединен с входом инвертора второго каскада, вход дополнительного инвертора является входом устройства.

На фиг. 1 представлена схема формирователя импульсов на МДП-транзисторах; на фиг. 2 — временные диаграммы его работы.

Формирователь импульсов состоит из двух усилительных каскадов, каждый из которых содержит инвертор на транзисторе 1 с токостабилизирующей нагрузкой, выполненной на транзисторах 2 и 3, емкость 4, дополнительный транзистор 5, усилитель-формирователь на транзисторах 6 и 7 и накопительную емкость 8. Во втором каскаде параллельно транзистору 1 инвертора включен управляющий транзистор 9. Дополнительный инвертор на транзисторе 10 с токостабилизирующей нагрузкой выполнен на транзисторах

11 и 12 и емкости 13. Выход первого каскада соединен с входом второго.

Затвор транзистора 10, являющийся входом формирователя, соединен с затвором дополнительного управляющего транзистора 9 и затвором инвертирующего транзистора 6 усилителя-фюрмирователя второго каскада.

1170599

45 формирователь импульсов работает следующим образом.

Приведен формирователь, построенный на р-канальных транзисторах. Предположим, что на входе формирователя (на затворах транзисторов 10 и 9 и транзистора 6 второго усилительного каскада) отрицательное напряжение, т.е. уровень логической "1". Тогда транзистор 6 второго каскада и тран- 10 эистор 9 открыты, транзистор 7 второго каскада закрыт, так как на выходе иннертора второго каскада напряжение ниже порогового. На втором выходе формирователя, следовательно, 15 нулевое напряжение Veb,„ =О. При этом конденсатор 4 второго каскада заряжается до напряжения Чи-Ч„ -V где V напряжение питания, V пороговое напряжение; Ч, — ныходное щ напряжение иннертора, а конденсатор 8 — до напряжения Ч -V—

I I п о

-V -Ч где . V, — падение на0Ct пряжения на транзисторе 2. Обычно параметры транзисторов выбираются таким образом, что Ч и V можно пренебречь. На выходе дополнительного инвертора низкое напряжение.

Поэтому транзисторы 1 и 6 первого усилительного каскада закрыты. Предварительно емкости 4 и 8 первого каскада были заряжены, как и соответст- вующие им емкости второго каскада.

Поэтому на выходе инвертора первого каскада, т.е ° на затворе транзистора

7 отрицательное напряжение, равное (если принебречь паразитными емкостями, напряжением Ч и V и счиОСт ать, что емкость 8 значительно больше суммарной емкости затвора 40 транзистора 7 и узловой емкости в ,точках а и б) — /V, . Следовательно, на первом выходе формирователя напряжение Чем„, =Ч

Если на входе формирователя напряжение ниже порогового, то транзисторы 9 и 6 второго каскада закрьг ты, транзисторы 1 и 6 первого каскада открыты, т.е. потенциалы во всех узлах первого и второго каскадов станонятся такими же, как и в предыдущем случае (при наличии на выходе отрицательного напряжения выше порогового) соответствующие им потенциалы другого каскада. Напряжение на втором .выходе Ч „ =V, на первом Vq> О.

Если на входе формирователя сигнал изменяется из состояния логического "О" в состояние логической." 1" (возрастает отрицательное напряже- ние для р-канальных схем), то на выходе первого усилительного каскада напряжение также изменяется из состояния логического "О в состояние логической 1, ио с задержкой а на выходе второго усилительного каскада напряжение изменяется из состояния логической "1" в состояние логического "О", с задержкой (фиг. 2). Задержка выходного импульса перного каскада относительно входного складывается из времени срабатывания дополнительного инвертора, инвертора и двухтактного усилителя первого каскада. Время задержки выходного импульса второго каскада относительно входного импульса равно времени срабатывания инвертора второго усилительного каскада. Время задержки выходного импульса второго каскада относительно входного меньше времени задержки выходного импульса первого каскада, следовательно, выходные импульсы формирователя в этом случае не имеют перекрытия по уровню логической "i". Если на входе формирователя сигнал изменяется из состояния логической " 1" в состояние логического "О", то на выходе первого усилительного каскада напряжение меняется из состояния логической " 1" в состояние логического "О" ° а на выходе второго каскада из логического "О" в логическую "1".

Причем второй каскад срабатывает с задержкой относительного первого, равной времени срабатывания инвертора и двухтактного усилителя второго каскада. Естественно, что и н этом случае нет перекрытия между выходными импульсами по уровню логической "1".

Таким образом, предлагаемьпЪ „фор— мирователь импульсов формируют две последовательности противофазных неперекрытых импульсов. Это приводит к расширению его функциональных возможностей, повышает надежность и по нижает потребляемую мощность схем ,двухфазной динамической логики.

Использование формирователя импульсов повышает надежность работы узлов, построеннйх на основе динамическоД!

170599

ANË

Фиг. z логики, уменьшает чувствительность такия схем к разбросу напряжения питания за счет отсутствия протекания сквозных токов, снижает потребляемую мощносто. Технико-экономичес :кие показатели заключаются в IIQBbl шенной помехоустойчивости аппаратуры с использованием динамических схем за счет формирования двух сии> фазных синхропоследовательиостей с гарантированным неперекрытием по уровню логической "1".