Генератор прямоугольных импульсов

 

Изобретение относится к цифровой измерительной технике и может быть использовано для формирования управляющих импульсов в цифровых мультиметрах, вольтметрах, а также в измёрительных системах с автономным питанием . Цель изобретения - снижение потребляемой мощности в широком диапазоне изменения напряжения питания. Генератор содержит первый инвертор 1 на МДП-транзисторе 2 с каналом р-типа и МДП-транзистор 3 с каналом птипа. Исток транзистора 2 через МДП- транзистор 4 подключен к шине питания . Исток транзистора 3 через МДП- транзистор 5 соединен с нулевой шиной питания .На чертеже также показаны конденсатор 6, резистор 7, второй инвертор 8, времязадаюш 1е элементы: резистор 9 и конденсатор 10. Для стабилизации частоты колебаний вместо конденсатора 10 может быть использован кварцевый резонатор. 2 ил I (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУ БЛИН (51) 4 Н 03 К 3/027

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4159420/,24-21

i(22) 10.12.86 (46) 23 ° 07.88. Бюл. Ф 27 (71) Производственное объединение

"Квант" (72) Б;Р.Иванов и Н.И.Цыбуленко (53) 621.374.5 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1221711, кл . Н 03 К 3/03,06.09.84.

Авторское свидетельство СССР

Ф 866710, кл. Н 03 К 3/284,29.12.79. (54) ГЕНЕРАТОР ПРЯМОУГОЛЬНЫХ ИМПУЛЬСОВ (57) Изобретение относится к цифровой измерительной технике и может быть использовано для формирования управляющих импульсов в цифровых мультиметрах, вольтметрах, а также в изме„„SU„„1411929 А1 рительных системах с автономным питанием. Цель изобретения - снижение потребляемой мощности в широком диапазоне изменения напряжения питания.

Генератор содержит первый инвертор 1 на МДП-транзисторе 2 с каналом р-ти па и МДП-транзистор 3 с каналом итипа. Исток транзистора 2 через МДПтранзистор 4 подключен к шине питания. Исток транзистора 3 через МДПтранзистор 5 соединен с нулевой шиной питания. На чертеже также показаны конденсатор 6, резистор 7, второй инвертор 8, времязадающие элементы: резистор 9 и конденсатор 10. Для стабилизации частоты колебаний вместо конденсатора 10 может быть исполь- зован кварцевый резонатор. 2 ил.

1411929

Изобретение относится к цифровой электроизмерительной технике и может быть использовано для формирования управляющих импульсов в цифровых мультиметрах, вольтметрах и измери-! тельных системах с автономным питанием. (Цель изобретения — снижение потребляемой мощности в широком диапазоне изменения напряжения питания.

На фиг.1 представлена электрическая схема генератора прямоугольных импульсов; на фиг.2 — временные диаграммы его работы.,15

Генератор содержит первый инвертор

1 на МДП-транзисторе 2 с каналом. ртипа и МДП-транзисторе 3 с каналом и-типа. Исток транзистора 2 через первый МДП-транзистор 4 подключен к шине питания, а исток транзистора

3 через второй ИДП-транзистор 5 соединен с нулевой шиной питания. Зат.воры транзисторов 4 и 5 через конденсатор 6 соединены с нулевой ши- 25 ной и.череэ резистор 7 подключены к входу второго инвертора 8, Вход пер. вого инвертора 1 через времязадающий резистор 9 соединен с входом второго инвертора 8 и через времяза1 дающий конденсатор 10 с выходом второго инвертора 8, который является ( выходом генератора.

Генератор работает следующим образом.

При включении напряжения питания

U открывается транзистор 4, на йпт затвор которого через конденсатор 6 подается нулевой потенциал. Транзистор 5 при этом остается закрытым, ис40 ключая протекание сквозного тока ?с„

Ф через инвертор 1, который устанавливается в состояние логической единицы. Инвертор 8 при этом переводит ся в состояние логического нуля и

45 его выходным импульсом, прошедшим через конденсатор 10 по цепи положительной обратной связи на вход инвертора 1, открывается МДП-транзистор 2 с р-каналом и закрывается Щ)Птранзистор 3 с и-каналом. В момент срабатывания инверторов 1 и 8 начинается экспоненциальный заряд времязадающего конденсатора 10 через времязадающий резистор 9 и одновременный заряд конденсатора 6 через ре-. 55 зистор 7. Через интервал времени Т напряжение на времяэадающем конденсаторе 10 становится равным порогу срабатывания Б„, инвертора 1, который при этом устанавливается в состояние логического нуля, а инвертор 8 — в состояние логической единицы. На вход инвертора 1 через времязадающий конденсатор 10 поступает импульс напряжения с амплитудой 0.„ц„ после чего начинается экспоненциальный разряд конденсаторов 6 и 10 до момента следующего срабатывания инверторов 1 и 8. Затем процесс повторяется.

В установившемся режиме работы изменение напряжения на времязадаю-, щем конденсаторе 10 в процессе его экспоненциального заряда и разряда не превьппает порогового уровня Upep, значение которого зависит от .постоянной времени Т -C

Unep Оплат exP (T>/T<) / C1+exp (-Тп /Т, )1 °

При равенстве постоянных времени заряда конденсаторов 6 и 10 Т =

= С о R = Т2. длительность Т частота f генерируемых импульсов определяются выражениями: T> = 0,48 Т f =

1/2,08 Т,, а порог срабатывания инвертора 1 составляет цпор = 0938 Упит при возрастании входного напряжения

U и (U» -U пц )=0,62 Бп„т при убывании напряжения U1 на входе инвертора 1. уменьшение сквозного тока, протекающего через инвертор 1, достигается эа счет одновременного изменения во времени сопротивлений стокисток транзисторов 2 и 3 инвертора 1 и МДП-транзисторов 4 и 5 при экспоненциальном переэаряде конденсаторов б и 10.

При появлении импульса, например, на входе инвертора 1 закрывается транзистор 2 и открывается транзистор 3, в то время как МДП-транзисторы 4 и 5 находятся в проводящем состоянии. В процессе экспоненциального разряда конденсаторов б и 10 увеличивается сопротивление сток-исток МДП-транзистора 5 и уменьшаются сопротивления сток-исток транзисторов 2 и 4.

Вследствие этого переключение инвертора 1 происходит при ъходном напРяжении U< =(Пярт — Up p )7U „дт/2.

При поступлении на вход инвертора 1 нулевого перепада напряжения с выхода инвертора Я открывается транзис3 14119 .тор 2 и закрывается транзистор 3. В процессе последующего заряда конденсаторов 6 и 10 увеличивается сопротивление сток-исток МДП-транзистора

4 и.уменьшаются сопротивления стокисток транзисторов 3 и 5, что приводит к срабатыванию инвертора 1 при входном напряжении Uò=Ьп р

Генератор прямоугольных импульсов реализуется на универсальном логическом элементе типа К1?6ЛП1, в состав которого входят комплементарные пары р-канальных и и-канальных МДПтранзисторов, имеющие отдельные вы- д воды цепей стока, истока и затвора.

Кроме того, в качестве инверторов мо..гут быть использованы элементы И-НЕ,,ИЛИ-НЕ серии К561, а. в качестве МДПтранзисторов — элементы типов КП304А, 2О

KII305A, КП306 и КЩ13.

Для стабилизации частоты колебаний в предложенном генераторе вместо времязадающего конденсатора 10 может 25 быть включен кварцевый резонатор, например, типа PK ?24А-8АХ-32?68к-Б-В и применены конденсаторы типа КТ-1 и резисторы типа С2-29.

29 4.

Формула изобретения

Генератор прямоугольных импульсов, содержащий два МДП-транзистора и два инвертора на комплементарных парах р-канальных и п-канальных МДП-транзисторов, вход первого инвертора через времязадающий резистор соединен с его выходом и входом второго инвертора, выход которого через времязадающий конденсатор подключен к входу первого инвертора, исток первого МДПинвертора соединен с шиной питания, а его затвор через конденсатор подключен к нулевой шине, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью снижения потребляемой мощности, в него введен резистор, через который выход первого инвертора соединен с затвором первого ИДП-транзистора одного типа проводимости и подключен к затвору второго МДП-транзистора другого типа „:проводимости, исток которого соединен с нулевой шиной, а сток первого и сток второго 14ЩПтранзисторов подключены соответственно к истокам р-канального и иканального МДП-транзисторов, входящих в состав первого инвертора.

1411929

Составитель Ю.Романовский

Редактор В.Данко Техред M,Дидык Корректор М.Шароши

Заказ 3671/54

Производственно-полйграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5ер бж

8 блэр

Тирам 928 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1!3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5