Устройство для управления подключением электропитания

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для подключения электропитания к электронным блокам . Цель изобретения - сокращение аппаратурных затрат. Цель достигается введением в устройство, содержащее группу формирователей 4 импульсов , первую группу разряжающих элементов 6 и дешифратора 1 адреса, дополнительного формирователя 5 импульсов и второй группы разряжающих элементов 7. Для получения на выбранном (Л с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (Н) А1 (51)4G 06 F 11 22

KF.", 13,",, ИЪЛ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К д BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Рие.1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3985708/24-24 (22) 05.12.85 (46) 07.04.87. Бюл. Р 13 (72) Е.В.Олеринский, Б.П.Шурчков и Н.Н.Яцюк (53) 681.326.7(088.8) (56) Электроника, 1974, т.47, У 6, с. 62-63.

Авторское свидетельство СССР

У 1083195, кл. G 06 F 11/22, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПОДКЛЮЧЕНИЕ11 ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для подключения электропитания к электронным блокам. Цель изобретения — сокращение аппаратурных затрат. Цель достигается введением в устройство, содержащее группу формирователей 4 импульсов, первую группу разряжающих элементов 6 и дешифратора 1 адреса, дополнительного формирователя 5 импульсов и второй группы разряжающих элементов 7. Для получения на выбранном

1302283 выходе питания 8 устройства импульса электропитания с амплитудой, равной значению напряжения источника питания, на вход питания формирователей

4 подается импульс напряжения с амплитудой, превышающей значение напряжения источника питания, сформированный дополнительным формирователем 5 импульсов одновременно с дешифрацией адреса и подготовкой к включению форИзобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может .быть использовано для подключения электропитания к электронным устройствам. 5

Целью изобретения является сокра-., щение аппаратурных затрат устройства, На фиг.! представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2— дешифратор, на фиг. 3 — формирователь импульсов группы; на фиг. 4 — дополнительный формирователь импульсов.

Устройство содержит дешифратор 1 адреса, стробирующий вход которого является управляющим входом 2 устрой!

5 ства, режимным входом 3 устройства является информационный вход дешифра-, тора 1, формирователи 4 импульсов группы, дополнительный формирователь

5 импульсов, разряжающие элементы 6 первой группы и разряжающие элементы

7 второй группы, выходы 8 питания устройства и источник 9 электропита25

Дешифратор I адреса предназначен для преобразования кода адреса в унитарнъгй код для обеспечения подготовки (разрешения) к включению одного из формирователей 4 импульсов.

Дешифратор 1 адреса (фиг,2) содер30 жит дешифратор 10, . выходы которого соединены с входами соответствующих элементов НЕ 11, выходй которых явля ются информационными выходами дешифратора 1, 35

Формирователь 4 импульсов группы предназначен для формирования на выходе питания устройства импульсов напряжения с амплитудой, равной значению напряжения источника 9 питания !О устройства. мирователей 4. Наряду с формированием импульсов повышенного напряжения формирователь 5 осуществляет через соответствующие разряжающие элементы

6 и 7 разряд емкостных составляющих цепей питающих выходов устройства, а также управление формирователями 4 для исключения помех на питающих выходах усто ройства. 4 ил.

Формирователь 4 импульсов (фиг. 3) содержит элемент НЕ 12, вход которого является входом разрешения формирователя 4, первый резистор 13 и транзистор 14, второй 15 и третий 16 резисторы, стабилитрон 17 и второй транзистор 18, Дополнительный формирователь 5 импульсов предназначен для формирования импульсов напряжения с амплитудой, превышающей значение напряжения источника 9 питания, разряда -емкостных составляющих цепей питающих выходов устройства и цепей пусковых входов формирователей 4 импульсов.

Дополнительный формирователь 5 импульсов (фиг.4) содержит элемент

Н1. 19, первые резистор 20 и транзистор 21, второй резистор 22, первый диод 23, третий резистор 24, второй транзистор 25, второй диод 26, конденсатор 27, третий диод 28, катод которого соединен с выходом повышенного напряжения формирователя 5, выход номинального напряжения которого соединен с коллектором транзистора 21 и с катодами диодов 23 и 26.

На чертежах показаны также выход

29 повышенного напряжения, выход 30 номинального напряжения формировате-,.ля 5, входы 31 и 32 пуска и разрешения формирователей 4.

Разряжающие элементы 6 предназначены для организации цепей разряда емкостных составляющих выходов 8 устройства, могут быть выполнены на диодах и подключены катодами к выходу номинального напряжения формирователя 5, а анодами — к выходам соответствующих формирователей 4.

130228

Разряжающие элементы 7 предназначены для разряда емкостных составляющих входов пуска формирователей 4 и организации дополнительных цепей управления формирователями 4, могут быть выполнены на диодах и подключены катодами к выходу формирователя 5, а анодами — к входу пуска соответствующих формирователей 4.

Устройство работает следующим 10 образом.

Работа устройства осуществляется по циклам, длительность которых может быть постоянной или переменной и определяется заданным режимом абра-15 щения (синхронным или асинхронным).

В каждом цикле обращения устройство функционирует в двух основных режимах пРабота" и "Ожидание", причем независимо от длительности цикла 20 в цепях экономии энергопотребления н минимальная длительность режима Работа" должна быть достаточной для надежного выполнения заданной электронному устройству (нагрузке) функции, например считывания с блока постоянной памяти ° о

Длительность режима Ожидание определяется характеристиками нагрузки, например, необходимо стью вр емен- 30 ных затрат на анализ информации, считанной с блоков памяти, после которого может быть определен следующий адрес обращения.

Питание устройства осуществляется

35 от стабилизированного источника 9 постоянного тока напряжением +5 В.

Общая шина питания (не показана) заземляется.

В исходном состоянии (режим пОжидание") на входе 2 установлен нулевой сигнал, под действием которого на информационных выходах дешифратора нулевые сигналы. При этом формиро-45 ватели 4 находятся в состоянии "Ожидание", и на выходах 8 питания установлены нулевые сигналы. Формирователь ;5 под действием нулевого сигнала на его управляющем входе также находится в состоянии "Ожидание", которое сопровождается накоплением в нем энергии от.источника 9 питания дпя формирования напряжения вольтдос бавки в очередном цикле обращения к устройству. При этом на входах 29

0 питания формирователей 4 подцерживается напряжение приблизительно

+ 4,3 В, выходы 8 и входы 31 формиро3 4 .вателей 4 установлены в низ oHMIIe дансное состояние„ соответственно, через разряжающие элементы 6 и 7 по цепи выхода 30 формирователя 5, После поступления кода адреса на вход 3 и управляющего единичного сиг— нала на вход 2 в устройстве начина— ют одновременно переключаться дешифратор 1 и формирователь 5. Дешифратор 1 срабатывает быстрее и на одном из своих выходов устанавливает единичный сигнал, который поступает на вход 32 соответствующего формирователя 4 (например, 4.2). При этом на входах 31 всех формирователей 4 поддерживаются нулевые сигналы за счет низкого импеданса на выходе 30 формирователя 5. Наличие единичного сигнала на входе 32 и н левого сигнала йа входе 31 формирова-еля 4.2 обеспечивает его переключение в состояние

"Подготовка".

С включением формирователя 5 импульсов на его выходе 29 появляется напряжение приблизительно + 7 В, равное сумме напряжений источника 9 питания и вольтдобавки, сформированной за время оялдания на предшествующем цикле обращения к устройству, которое подается на выводы питания формирователей 4. Одновременно на выходе 30 формирователя 5 устанавливается высокоимпедансное состояние, обеспечивающее высокоимпедансное состояние разрядных элементов б и 7, а следовательно, и высоконмпедансное состояние выходов 8 формирователей 4.

Формирователь 4.2, подготовленный к включению единичным сигналом на его входе 32, с минимальной задержкой переключается в режим "Работа" по входу 31 и выдает на выход 8.2 устройства мощный импульс электропитания напряжением + 5 В заданной длительности для релжма "Работа". При этом остальные формирователи 4 остаются в состаянии Ожидание" под действием нулевых сигналов на их входах

32 и практически не потребляют энергии.

При снятии единичного сигнала с входа 2 устройство переключается в режим Ожидание, что сопровождается одновременным разрядом емкостных составляющих цепей выхода 8. 2 и входа

31 формиров ателя 4. 2, соответственно, через разряжающие элементы 6.2 и 7.2 по цепи выхода 30 формирователя 5 на

1302283 общую шину, ускоряя таким образом процесс возврата в исходное состояние цепи питающего выхода 8.2 устройства.

Далее в течение времени режима

"Ожидание", определяемом характеристиками нагрузки, формирователь 5 осуществляет накопление энергии от источника 9 питания, необходимой для формирования импульса повышенного напряжения на его первом выходе в . очередном цикле обращения. После этого может быть проведено очередное .обращение к устройству.

Формирователь 4 импульсов работает следующим образом.

В каждом цикле обращения к устройству формирователь 4 последовательно переключается в одно из трех состояний: Подготовка", "Работа", "Ожидание", определяемых комбинацией уров-. ней напряжения на его входах 31 и

32.

В исходном состоянии (режим |Ожидание") на вход 29 питания, формирователя 4 подается напряжение приблизи-: тельно + 4,3 В, а на входы 31 и 32— нулевой сигнал (низкий уровень).При этом выход элемента НЕ 12 установлен

B высокоимпедансное состояние, транзисторы 14 и 18 закрыты. Напряжение на выходе 8 формирователя 4 отсутствует, и он практически не потребляет энергии, При обращении к устройству на вход 32 формирователя 4 подается единичный сигнал (высокий уровень), под действием которого он переходит в состояние "Подготовка" ° Выход элемента НЕ 12 устанавливается в низкоимпедансное состояние, в результате чего транзистор 14 открывается. Транзистор 18 остается закрытым под действием нулевого сигнала на входе 31 формирователя 4. В результате этого в режиме "Подготовка" напряжение на выходе 8 формирователя 4 отсутствует, а его потребление не превышает нескольких десятков милиампер.

Формирователь 4 переключается из режима "Подготовка" в режим "Работа" при одновременном переводе в высокоимпедансное состояние входа 31 и подаче на вход 29 питания напряжения примерно + 7 В. При этом в результате того, что транзистор 14 открыт, резко возрастает ток базы транзистора 18, и он открывается. Формирова;тель 4 выдает на выход 8 мощный им5

55 пуль с электропитания, ограниченный по амплитуде до напряжения + 5 В стабилитроном 17 и падением напряжения на переходе база — эмиттер транзистора 18.

Из режима "Работа" формирователь

4 может быть переведен в режим "Подготовка при одновременном снятии активизирующих воздействий с входов

20 и 31 или в режим "Ожидание" при снятии активизирующего воздействия и с входа 32. В любом из названных вариантов транзистор 18 резко закрывается за счет закорачивания (через соответствующий разрядный элемент 7) на общую шину паразитной емкости стабилитрона 17 по цепи входа 31 формирователя 4.

Включение первого транзистора 14 в режиме Подготовка, предшествующее включение транзистора 18 в режиме "Работа" позволяет уменьшить задержку включения всего формирователя 4 по входу 31, а форсирование процесса возврата в исходное состояние входа 31 позволяет в целом ускорить процесс возврата в исходное состояние выхода 8.

Формирователь 5 работает следующим образом.

На вход питания формирователя 5 подается стабилизированное напряжение с номиналом + 5 В от источника

9 питания.

В режиме Ожидание" (исходном состоянии) на вход элемента НЕ 19 подается нулевой сигнал. При этом выход элемента НЕ 19 находится в высокоимпедансном состоянии, транзистор 21 открыт, а транзистор 25, база которого подключена через диод 23 и открытый транзистор 21 к общей шине, закрыт. Открытое состояние транзистора 21 и закрытое транзистора 25 не обеспечивает заряд конденсатора 27 последующей цепи: вывод питания формирователя 5, диод 28, конденсатор

27, диод 26, транзистор 21, общая шинА. При этом на выходе 29 формирователя 5 установлено напряжение

+ 4,3 В, равное напряжению источника 9 питания, минус падение напряжения на диоде 28. На выходе 30 формирователя 5 установле55 но низкоимпедансное состояние.

В режиме "Работа" на вход элемента НЕ 19 подается единичный сигнал.

Выход элемента НЕ 19 устанавливается

1302283

4 ф

Фиг. 2.в низкоимпедансное состояние и под-, ключает базу транзистора 21 к общей шине. Транзистор 21 закрывается и отключает базу транзистора 25 от общей шины. Транзистор 25 открывается и подключает предварительно заряженный на этапе "Ожидание" предшествующего цикла обращений к устройству конденсатор 27 последовательно и согласно источнику 9 питания. При этом на выходе 29 формирователя устанавливается напряжение, превышающее напряжение источника 9 питания на величину напряжения на заряженном конденсаторе 27 (2; 5 В). На выходе 15

30 формирователя 5 устанавливается высокоимпедансное состояние.

Формула изобретения

Устройство для управления подключением электропитания, содержащее дешифратор адреса, информационный и стробирующий входы которого являются, соответственно, режимным и управляющим входами устройства, группу формирователей импульсов, выходы которых являются группой выходов питания устройства и подключены к первым выводам соответствующих разряжающихся элементов первой группы, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения аппаратурных затрат устройства, в него введены дополнительный формирователь импульсов и вторая группа разряжающих элементов, причем входы разрешения формирователей импульсов группы подключены к группе выходов дешифратора адреса, а входы пуска через разряжающие элементы второй группы подключены к вторым выводам разряжающих элементов первой группы и выходу номинального напряжения дополнительного формирователя импульсов, выход повышенного напряжения которого соединен с входами питания формирователей импульсов группы, управляющий вход и вход питания дополнительного формирователя импульсов соединены соответственно с управляющимвходом ивходом дляподключения источникапитания устройства.

1302283

ВНИИПИ Заказ 1217/48 Тираж 673 Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4