Детектор фронта сигнала

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в цифровой вычислительной технике. Цель изобретения - расширение области применения - достигается за счет формирования выходного импульса по фронту входного сигнала без дополнительного установочного сигнала. Детектор фронта сигнала содержит первый инвертор на транзисторах 1,2, второй инвертор на транзисторах 3,4, элемент ИЛИ-НЕ на транзисторах 5,6,7, первый пороговый элемент 8, второй пороговый элемент 9, третий пороговый элемент 10, первый управляемый ключ 11, второй управляемый ключ 12. Устройство не требует предварительной установки от внешнего источника сигнала и формирует выходной импульс только по положительному фронту входного сигнала. Уровень выходного сигнала не зависит от емкости нагрузки. Использование элемента ИЛИ-НЕ вместо И-НЕ привело к уменьшению в 3 раза размеров ключевых транзисторов, уменьшению задержек. 1 ил.

СС803 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 Н 03 К 5/153

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H A ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 426158 7/24-21 (22) 15.06.87 (46) 23.04.89. Бюл. Ì 15 (72) В.Б.Буй, A..П.Гуменюк и Н.И«Хцынский (53) 621.373(088.8) (56) Справочник по интегральным микросхемам./Под ред. Б.В.Тарабрина.M.:

Энергия, 1980, с. 140 и 141 °

Авторское свидетельство СССР

В 373864, кл. Н 03 К 5/01, 1971. (54) ДЕТЕКТОР ФРОНТА СИГНАЛА (57) Изобретение относИтся к импульсной технике и может быть использовано в цифровой вычислительной технике. Цель изобретения — расширение области применения — достигается за счет формирования выходного импульса с

„„SU„„1474834 А1 по фронту входного сигнала без дополнительного установочного сигнала. (етектор фронта сигнала .одержит первый инвертор на транзисторах 1 и 2, второй инвертор на транзисторах 3 и 4, элемент ИЛИ-HE на транзисторах

5-7, первый 8, второй 9 и третий 10 пороговые элементы, первый. 11 и второй 12 управляемые ключи. Детектор не требует предварительной установки от внешнего источника сигнала и формирует выходной импульс то ько по положительному фронту входного сигнала.

Уровень выходного сигнала не зависит от емкости нагрузки . Ис пол ьзова ние элемента ИЛИ-НЕ вместо И-HF. приводит к уменьшению в 3 раза размеров ключевых транзисторов, уменьшению задержек. 2 ил.

1474834

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в цифровой вычислительной технике.

Цель изобретения — расширение об5 ласти применения за счет обеспечения формирования выходного импульса по фронту входного сигнала без дополнительного установочного сигнала, а также увеличения амплитуды выходного сигнала.

На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема детектора фронта сигнала; на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие его работу. 15

Детектор фронта сигнала содержит первый инвертор на транзисторах 1 и

2, второй инвертор на транзисторах 3 и 4, элемент ИЛИ-НЕ на транзисторах 20

5-7, первый пороговый элемент на транзисторе 8, второй пороговый элемент на транзисторе 9, третий пороговый элемент на транзисторе 10, первый 11 и второй 12 управляемые ключи. 2>

Транзисторы 1,3 и 5 являются нагруэочными и выполнены со встроенным каналом, остальные транзисторы выполнены с индуцированным каналом. .Исток и затвор транзистора 1 соеди- ЗО иены со стоком транзистора 2 — точкой 13 и являются выходом первого инвертора. Б эту точку подключены сток и затвор транзистора 8, затвор. транзисторов 7 и 12. Затвор и сток транзистора 3 соединены со стоком транзистора 4 — точкой 14 и являются выходом второго инвертора. Б эту точФ ку подключены затвор транзистора 6, сток и затвор транзистора 9. Исток 40 и затвор транзистора 5 подключены к стокам транзисторов 6 и 7 " клемме

15 и являются выходом элемента ИЛИ-НЕ и выходом детектора фронта сигнала.

В эту точку подключены затвор и сток 45 транзистора 10. K истоку транзистора 8 - точка 16 — выход первого порогового элемента подключены сток транзистора 11 и затвор транзистора

4» К истоку транзистора 9 — точка

17 — выход второго порогового элемента подключены исток транзистора 10, сток транзистора 12 и затвор транзистора 11. Затвор транзистора 2— клемма 18 является входом детектора фронта сигнала, истоки транзисторов

2,4,6.,7,11 и 12 подключены к общей шине: детектора фронта сигнала стоки транзисторов 1,3 и 5 подключены к шине пита " я детектора фронта сигнала.

Детектор фронта сигнала работает следующим образом.

Пусть в исходном состоянии на вход детект ора фр онта сигнала — точку 18 подается уровень логического "0", тогда на выходе первого инвертора т оч к е 1 3 буд ет на ходит ьс я .ур ов ень напряжения питания. На выходе перво" го порогового элемента будет нахо-. диться логическая "1" с уровнем

Е<„„ -U „,, что достаточно для формирования на выходе второго инвертора — точка 14 уровня логического

"0". В точке 17 за счет открытого второго ключевого транзистора установлен уровень логического "0". На выходе детектора фронта установлен уровень логического "0" за счет уров-ня логи-"еской "1" на выходе первого инвертора. Таким образом, в исходном состоянии ток потребления протекает через элемент ИЛИ-НЕ и через второй инвертор .

Пусть в момент времени t уровень входного сигнала — точка 18 перейдет через уровень порогового напряжения ключевого транзистора 2 первого инвертора, тогда в некоторый момент времени С выход этого инвертораточка 13 перейдет через уровень логического "0". С этого момента времени на двух входах элемента становятся . уровни логического "О" и на выходе начнется формирование положительного фронта импульсного сигнала. В течение времени t -1 {формирование с пе", реднего фронта импульсного сигнала до уровня U на затворе первого ключевого транзистора) изменения напряжения не происходит из-за потери порогового напряжения на третьем пороговом элементе.

В течение времени t --С (формирование переднего фронта импульсного сигнала с уровня 0 до уровня

20„ на затворе нервого ключевого транзистора) уровень напряжения изменяется от 0 до U Таким образом, только с момента времени t когда сформирован фронт с уровнем не менее

ZU„, начнется разряд точки 16 на входе второго инвертора. В момент времени (клемма 15) напряжение в точке 16 становится ниже уровня логи- ческого "О" ключевого транзистора 4 второго инвертора, тогда в момент

" 1474834 времени t уровень на выходе второго инвертора превысит пороговое напряжение ключевого транзистора 6 и на выходе элемента ИПИ-НŠ— точка 15 начнется формирование заднего фронта импульсного сигнала.

При переключеш и входного сигнала из уровня логической "1" в уровень логического "0" на выходе детектора фронта импульсный сигнал не формируется, поскольку отсутствует момент времени, когда одновременно на обоих входах элемента ИЛИ-НЕ присутствуют уровни логического "0".

Таким образом, предлагаемый детек. тор не требует предварительной установки от внешнего источника питания и формирует выходной импульс только по положительному фронту входного сигнала с уровнем практически независимым от емкости нагрузки и гарантированно превышающим уровень срабатывания последующего устройства, выполненного по аналогичной технологии.

Кроме этого достигается уменьшение площади всего детектора за счет использования элемента ИЛИ-НЕ вместо

И-НЕ, в котором для обеспечения таких же уроцней логического "0", как и для ИЛИ-НЕ, необходимо увеличение в

2-3 раза размеров ключевых транзисторов, что также приводит к увеличению задержек внутри детектора и затрудняет формирование коротких импульсов.

Формула из обретения

° Детектор фронта сигнала, содержащий первый инвертор, входную и выходную клеммы, причем входная клемма соединена с входом первого инв.-.ртора, отличающийся тем, что, целью расширения области применения, 15 введены второй инвертор, элемент ИГИНЕ, первый и второй управляемые ключи, первый, второй и третий пороговые элементы, причем выход первого инвертора соединен с управляющим входом

2О второго управляемого ключа, первым входом элемента ИЛИ-НЕ, второй вход которого соединен с выходом второго инвертора, выход первого инвертора через первый пЬроговый элемент соеди25 нен с входом второго инвертора и входом первого управляемого ключа, выход которого соединен с общей шиной, а управляюший вход через второй управляемый ключ соединен с общей ши»

30 ной, через второй пороговый элемент с выходом элемента ИЛИ-HE и выходной клеммой, а через второй пороговый элемент - с выходом второго инвертора.

14 74834

Составитель А. Коробков

Редактор A. Козориз Техред П.Сердюкова Корректор Э. Лончакова

Заказ 1910/56 Тираж 880 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина,1 1

И и

Г га ина 101