Устройство для формирования установочного импульса

 

Изобретение может быть использовано в устройствах автоматики и вычислительной техники для формирования установочного импульса при включении источника питания. Цель изобретения - расширение области использования достигается за счет уменьшения времени восстановления. Устройство содержит элемент И-НЕ 1, инвертор 2, основной конденсатор 3, первый резистор 4, вспомогательный конденсатор 5, второй резистор 6, первый 7 и второй 8 диоды, стабилитрон 9, выход 10 устройства, шину 11 питания, общую шину 12. Уменьшение времени восстановления устройства достигнуто за счет ускоренного разряда основного конденсатора 3 при кратковременном отключении питания через диод 7 и резистор 6, в то время как заряд основного конденсатора 3 происходит через более высокоомный резистор 4. Это позволяет обеспечить медленный заряд и быстрый разряд основного конденсатора 3, т.е. обеспечить необходимую длительность установочного импульса при сокращении времени восстановления. 2 ил.

СОЮЗ СОЕЕтсНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 H 03 К 5/О1 р- ;.ЯЩИ

Р-.(; 11

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ В сО

CO 3

CO 3

Фиа.1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЭОБРЮ ЕНИЯМ И OlHPblTHAM

ПРИ ГННТ СССР (21) 4189040/24-21 (22) 02,02.87 (46) 30. 06.89. Бюл. N - 24 (72) С. В. Смирнов и В. В. Скрябин (53) 621.374.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 352377, кл. Н 03 К 3/286, 1970.

Авторское свидет ел ьс т во СССР

Ф 819964, кл. Н 03 К 21/32, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ УСТАНОВОЧНОГО ИМПУЛЬСА (57) Изобретение может быть использовано в устройствах автоматики и вы-. числительной техники для формирования установочного импульса при включении источника питания. Цель изобретения — расширение области использования — достигается эа счет уменьшенияя вр еме ни в ос ста но вл ения, Ус тр ой„„SU.„149О707 А 1

2 ство содержит элемент И-HF, 1, инвертор 2, основной конденсатор 3, первый резистор 4, вспомогательный конденсатор 5, второй резистор 6, первый 7 и второй 8 диоды, стабилитроч 9, выход 10 устройства, шину 11 питания, общую шину 12. Уменьшение времени вос. становления устройства достигнуто за счет ускоренного разряда основного конденсатора 3 при кратковременном отключении литания через диод 7 и р эистор 6, в то время как заряд оновного конденсатора 3 происходит через более высокоомный резистор 4. Это позволяет обеспечить медленный заряд

v быстрый разряд основного конденсатора 3. т.е. обеспечить необходимую длительность установочного импульса при сокращении времени восстановления. 2 ил.!

490707

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах автоматики и вычислительной техники для формирования

5 усч ановочного импульса при включении источника питания.

Цель изобретения — расширение области применения путем уменьшения времени восстановления устройства.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема устройства для формирования установочного импульса; на фиг. 2 временные диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство для формирования установочного импульса содержит элемент

И-HE 1 инвертор 2, основной конденсатор 3, первый резистор 4, вспомогательный конденсатор 5, второй резистор 6, первый 7 и второй 8 диоды, стабилитрон 9, выход 10 устройI ства, шину 11 питания и общую шину 12.

Первые выводы резисторов 4 и 6 соединены с шиной 11 питания. Второй вывод резистора 4 соединен с первым выводом конденсатора 3. Второй вывод резистора 6 соединен с первым выводом конденсатора 5. Второй вывод конденсатора 5 соединен с общей шиной

12. Первый вход элемента И-НЕ 1 соединен с вторым выводом резистора 4 и анодом диода 7. Выход элемента И-НЕ

1 соединен с входом инвертора 2. Выход инвертора 2 соединен с вторым выводом конденсатора 3 и катодом диода 8, Анод диода 8 соединен с общей шиной 12 и анодом стабилитрона 9, Катод стабилитрона 9 соединен с вторым входом элемента И-НЕ 1, вторым выводом резистора 6 и катодом диода 40

7, выход элемента И-HE 1 соединен с выходом 10 устройства.

На схеме по фиг. 1 пунктирной ли-. нией показан дополнительный резистор, который может быть использован для

45 шунтирования выходного сопротивления выключенного источника питания при его достаточно большом значении.

На фиг. 1 выделены рабочие точки 13-15. 50

На фиг. 2 приняты следукхцие обоз= начения: 10, 11, 13-15 - номера вре" менных диаграмм напряжений согласно обозначениям шин и точек схемы, приведенным на фиг. 1; Š— напряжение 55 источника питания; Š— напряжение

"1" (уровня "1"); E — напряжение

"0" (уровня "0"); U „„р — пороговое напряжение логического элемента; опорное напряжение стабилитрона; dU — перепад напряжения на выходе инвертора при его переключении; моменты, с оответствуюп ле изменениям напряжений в схеме; длительность установочного импульса; время восстановления исходного состояния схемы (время окончания переходных процессов после выключения питаний) .

Устройство для формирования установочного импульса работает следующим образом.

В момент t после включения источника питания на шину 11 питания поступает напряжение Е. Конденсаторы

3 и 5 разряжены, на выходе инвертора

2 в устанавливается уровень "0" (точка 13 мостовой схемы), а на выходе элемента И-НЕ 1 и на выходе 10 — уро. вень "1", так как на обоих входах элемента И-НЕ 1 напряжения, поступающие с конденсаторов 3 и 5, меньше

U „, — напряжения порога переключения элемента И-HE 1. Таким образом, начиная с момента t íà выходе 10 появляется установочный импульс в виде уровня "1". Диоды 7 и 8 находятся в закрытом состоянии. Стабилитрон 9 также находится в закрытом состоянии, так как напряжение, поступающее на него с конденсатора 5, меньше опорного напряжения U я опорн стабилитрона 9.

Конденсатор 3 с момента t начинает медленно заряжаться от источника питания по цепи: шина 11, резистор 4, конденсатор 3, выход открьг того инвертора 2, шина 12, что определяет длительность установочного импульса с„на выходе 10.

Одновременно происходит быстрый заряд конденсатора 5 от источника питания по цепи: шина 11, резистор 6, конденсатор 5, шина 12.

Время заряда выбирают таким, чтобы напряжение на конденсаторе 5, а следовательно, и на входе элемента И-HE 1 оставалось меньшим U „в течение некоторого отрезка времейи от момента t до момента t (фиг.2) .

В течение отрезка времени от t до а :.после включения источника питания оканчиваются переходные процессы в элементе И-НЕ 1 и инверторе 2, связанные с их переключением соответственно в состояния "1" и "О".

5 !ч90/

Напряжение на конденсаторе 5 воз-;

1 растает значительно бьстрее, чем напряжение на конденсаторе 3, поэтому диод 7 все время находится в закрытом состоянии. При достижении напря5 жением на конпенсаторе 5, т.е. на втором входе элемента И-НЕ 1, в момент t, значения U „ элемент И-НЕ 1 не переключается, так как из-за медленного заряда конденсатора 3 напряжение на первом его входе меньше

U „ . В момент t напряжение на конденсаторе 5, оставаясь большим U „ элемента И-НЕ 1, достигает значения

U д - опорного напряжения стабилитрона 9, от открывается, после чего заряд конденсатора 5 прекращается и напряжение на конденсаторе остается постоянным и равным U доги (У„дррн"-Е, где Е" — уровень "1") .

В этот же момент t напряжение на конденсаторе 3 еще меньше уровня поэтому элемент И-НЕ 1 по-прежнему находится в закрытом состоянии и на выходе 10 продолжается действие установочного импульса (уровня "1"), Если источник питания выключится и и напряжение питания Е на шине 11 пропадет во время действия установочного импульса на выходе 10, то действие установочного импульса прекращается и напряжение на выходе элемента И-НЕ 1 спадает с уровня "1" до нуля, Напряжение уровня "0" на выходе инвертора 2 при этом также спадает до нуля.

В момент г. заряд конденсатора 3 прекращается и он начинает разряжать-. ся по цепи: резистор 4, шина 11, вы40 ходное сопротивление выключенного источника питания, открытый диод 8, Конденсатор 5 в момент t > также начинает разряжаться от напряжения, равного UzÄ >, по цепи: резистор 6, 45 омрН шина 11, выходное сопротивление выключенного источника питания, шина

12. Стабилитрон 9 при этом переходит в закрытое состояние.

Диод 7 по мере разряда конденсаторов 3 и 5 находится в закрьггом состоянии до тех пор, пока не произойдет выравнивание напряжений в точках 14 и 15 мостовой схемы (момент t y на фиг. 2) .

55 ых противление резистора 4; R < — сопротивление резистора 6; К „- выходное

О/ 6 сопротив. ение нь ключ.. ии . . ис: ..,чни;,» пита ния .

В МОМЕНТ t4 ОтКРЫВа.-тон дИ д 7 И конденсаторы cc 5 íà-iHI 1ют од.1овреMeHI- разряжаться nG цепи: рези -.ор 6, шина 11, выходное соирот нижние выключенного источника питания, шина

12, открытый диод 8, и резистор 4 практически не оказывает влияния на процесс разряда. Оба диода 7 и 8 находятся в открьггом состоянии.

За время t „, от момента tЗ после исчезновения напряжения питания

Е (фиг. 2) схема приходит в исходное состояние, а конденсаторы 3 и 5 полностью разряжаются.

Если в момент t напряжение Е на, шине 11 вновь появится, то на выходе

10 формируется передний фронт установочного импульса. Все описанные процессы, связанные с зарядом конденсаторов 3 и 5, происходят аналогичным образом. Конденсатор 5 начинает быстро заряжаться до уровня U a конденсатор 3 — мепленно заряжаться до напряжения, равного U ccop

В момент t напряжение на конденсаторе 3 (в точке 14 мостовой схемы) достигает значения 0 „, а напряжение на конденсаторе 5 (в точке 15 мостовой схемы) к этому моменту времени Равно Uonopccv U ccop. Таким образом, в момент t(на обоих входах элемента И-НЕ 1 начинают действовать уровни напряжений превышающие U Äo1,, и создаются условия для переключения элемента И-НЕ 1 из состояния "1" в состояние "0". Элемент И-HE 1 начинает переключаться, формируя задний фронт установочного импульса. Одновременно с переключением элемента

И-HE 1 начинает переключаться из состояния "0" в состояние "1" инвертор

2, при этом на его выходе появляется перепад напряжения 8U

В момент переключения инвертора 2 напряжение в точке 14 мостовой схемы, а следовательно, и на входе элемента И-НЕ 1 скачкообразно увеличивается от значения U „,„ до величины, равной U U „,,+ 1Г,. При этом резко ускоряется переключение элемента

И-НЕ 1 и задний фронт установочного импульса формируется с высокой крутизной спада. U > U 1 = E,,и диод 7 от дывается.

При этом конденсатор 3 быстро разряжается через открытый диод 7 и ста1490707 билитрон 9 до тех пор, пока нап1яжение в точке 14 не будет равным на" пряжению в точке 13.

При этом остаточное напряжение

5 на конденсаторе 3 равно нулю.

Таким образом, через некоторое время после формирования установочного импульса напряжение между обкладками конденсатора 3 равно нулю, а конденсатор 5 остается при этом зарженнь до напряжея ЦО„.Рн- Е .

При пропадании напряжения Е на шине 11 в момент ., т.е. после того, как установочный импульс на выходе

10 уже сформировался, напряжение, уровня "0" на выходе элемента И-НЕ 1 спадает до нуля, а на выходе инвертора 2 — с уровня "1" до нуля. При этом в результате падения напряжения питания инвертора 2 он закрывается, точка 13 мостовой схемы оказывается . отключенной от выхода инвертора 2.

Конденсатор 5 с момента t начинает разряжаться по цепи: резистор 6, шина 11, R z„„, шина 12. Так как напряжение между обкладками конденсато» ра 3 было равно нулю, то диоды 7 и

8 оказываются в закрытом состоянии н по мере разряда конденсатора 5 нап- gp ряжение между обкладками конденсатора

3 практически не изменяется и остается равным нулю.

За время t , которое определяется только длительностью процесса разряда конденсатора

5 схема возвращается в исходное состояние.

При большом значении R,t„ â предлагаемое устройство необходимо ввес-: ти дополнительный резистор, один вью вод которого подключается к шине 11, а другой — к шине 12, как показано пунктиром на фиг. 1. Дополнительный

Резистор шунтирует R „„и обеспечивает быстрый разряд конденсатора 5 при выключении источника питания.

Предлагаемое устройство для формирования установочного импульса по сравнению с известным, характеризуется значительно меньшим временем восстановления исходного состояния во время выключения напряжения питания моменты 3 t 5 t 1 С на фиг. 2) .

Формула изобретения

Устройство для формирования установочного импульса, содержащее инвертор, первый и второй резисторы, основной и вспомогательный конденсаторы, причем первый вывод каждого резистора соединен с шиной питания, второй вывод первого резистора соединен с первым выводом основного конденсатора, второй вывод второго резистора соединен с первым выводом вспомогательного конденсатора, второй вывод которого соединен с общей шиной, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области использования за счет уменьшения времени восстановления, введены элемент

И, — HE первый и второй диоды, стабилитрон, первый вход элемента И-HE соединен с вторым выводом первого резистора и анодом первого диода, выход элемента И-НЕ соединен с входом инвертора, выход которого соединен с вторым выводом основного конденсатора и катодом второго диода, анод которого соединен с общей шиной и анодом стабилитрона, катод стабилитрона соединен с вторым входом элемента

И-HE вторым выводом второго резистора и катодом первого диода, выход элемента И-НЕ является выходом устройства.

1490707

10

Составитель А. Коробков

TexÐeÀ П. Сердюкова

Редактор А. Огар

Корр ект ор М. Шар оши

Заказ 3759/56 Тираж 884 Подписйое

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, 101