Управляемый формирователь импульсов

 

Изобретение относится к импульсной технике. Цель изобретения - расширение динамического диапазона длительностей фронта импульсов, формируемых на выходе управляемого формирователя. Цель изобретения достигается за счет введения в устройство цифроаналогового преобразователя 18, операционных усилителей 19 и 20, схемы 21 сравнения, триггера 22, мультиплексора 23, буферного усилителя 24, стабилизатора 25 напряжения, источника 26 опорного напряжения, элементов И-НЕ 27, 28, транзисторных ключей 29, 30, конденсатора 31 и новых функциональных связей. Помимо перечисленных блоков устройство содержит цифроаналоговый преобразователь 1, операционный усилитель 2, инверторы 3-5, транзисторные ключи 6-8, конденсатор 9 и резисторы 10-15. Положительный эффект достигается за счет заряда конденсатора 9 от источника тока управляемым входным кодом при формировании выходного импульса путем переключения на выход устройства с помощью мультиплексора 23 сигналов, соответствующих начальному состоянию устройства, формируемому фронту импульса и установившемуся значению выходного импульса с запоминанием граничных значений сигнала на конденсаторе 9. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (g1)g " 03 К 5/О!

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А STOPCHOMY С8ИДЕТЕЛЬСТВУ

2 рационных усилителей 19 и 20, схемы

21.сравнения, триггера 22, мультиплексора 23, буферного усилителя 24, стабилизатора 25 напряжения, источника

26 опорного напряжения, элементов

И-HE 27, 28, транзисторных ключей 29, 30, конденсатора 31 и новых функцио нальных связей. Помимо перечисленных блоков устройство содержит цифроаналоговый преобразователь 1, операционный усилитель 2, инвертары 3 — 5, транзисторные ключи 6 — 8, конденсатор 9 и резисторы 10-15. Положительный эффект достигается эа счет заряда конценсатора 9 от источника тока управляемым входным кодом при формировании выходного импульса путем переключения на выход устройства с помощью мультиплексора 23 сигналов, соответствующих начальному состоянию устройства,аормируемому фронту импульса и установившемуся значению выходного импульса с запоминанием граничных значений сигнала на конденсаторе 9. 1кп.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГНН7 СССР (21) 4601160/24-21 (22) 01,11.88 (46) 30.09 90- Бюп, К 36 (71) Пермское научно-производственное объединение "Парма" (72) В.P. Рассомагин, Л.В,Тунев и С.Ю. Устинов (53) 621.373.4(088.8) (56) Дианов А,П., У(елкунов Н.Н. Модуль программирования микросхем

ПЗУ. — Микропроцессорные средства и системы. 1985, N 3,, с,,8 1, рис. 3„ (54) УПРАВЛЯЕМЫЙ ФОРМИРОВАТЕЛЪ ИМПУЛЪСОВ (57) Изобретение относится к импульс- ной технике. Цель изобретения — расщирение динамического диапазона длительностей фронта импульсов, формируемых на выходе управляемого формирователя. Цель изобретения достигается эа счет введения в устройство цифроаналогового преобразователя 18, опе„„SU,„, 159 441 А1

1596441

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в качестве управляемого формирователя импульсов в устройствах программирования микросхем постоянных запоминающих устройств и программируемых логических матриц.

Цель изобретения — расширение динамического диапазона длительностей фронта формируемых управляемым формирователем импульсов.

На чертеже приведена функциональйая схема управляемого формирователя 1 импульсов.

Управляемый формирователь импульсов содержит первый цифроаналоговый преобразователь 1, первый операционный усилитель 2, первый 3, второй 4 0 и третий 5 элементы НЕ, первый 6, второй 7 и третий 8 транзисторные ключи, первый Kîíäåíñàòîð 9, первый 10, второй 11, третий 12, четвертый 13, пятый 14 и шестой 15 резисторы, вход

16 запуска, первую группу 17 информационных входов, второй .цифроаналоговый преобразователь 18, второй 19 и третий 20 операционные усилители, схему 21 сравнения, триггер 22, мультиплексор 23, буферный усилитель 24, стабилизатор 25 напряжения, источник

26 опорного напряжения, первый 27 и второй 28 элементы И-НЕ, четвертый

29 и пятый 30 транзисторные ключи, 35 второй конденсатор 31, плюсовую шину

32 аналогового питания, шину 33 аналоговой земли, вход 34 разрешения, шину 35 цифровой земли, плюсовую шину

36 цифрового питания, вторую группу 40

37 информационных входов, выход 38, Вход первого элемента НЕ 3 является входом запуска устройства, первая группа 17 информационных входов уст ройства подключена к группе информа- 45 ционных входов первого цифроаналогового преобразователя 1, первый и второй выводы первого резистора 10 подключены соответственно к эмиттерному и базовому выводам первого транзисторного ключа 6, коллекторный вывод которого подключен к коллекторному выводу второго транзисторного ключа 7 и к вьмоду 38 устройства. Первый вывод

-шестого резистора 15 соединен с вхо55 дом разрешения мультиплексора 23, с первыми выводами четвертого 13 и пятого 14 резисторов и подключен к плюсо.— вой шине 32 аналогового питания, второй вывод шестого резистора 15 подключен к первому входу третьего операционного усилителя 20 и колл екторному выводу четвертого транзисторного ключа 29, базовый вывод которого соединен с выходом третьего операционного усилителя 20, а эмиттерный вывод подключен к первому выводу третьего резистора 12, к первому выводу первого конденсатора 9, к первому. входу схемы 21 сравнения, к второму информационному входу первой группы информационных входов мультиплексора 23 и к коплекторному выводу третьего транзисторного ключа 8, эмиттерный вывод которого соединен с первым. выводом второго конденсатора 31, с вторым выводом первого конденсатора 9, с эмиттерным выводом пятого транзисторного ключа

30, с вторым и третьим-информационными входами второй группы информационных входов и с первым информационным входом первой группы информационных входов мультиплексора 23, с первыми входами первого 2 и второго 19 операционных усилителей и подключен к шине 33 аналоговой земли, второй вывод третьего резистора 12 соединен с коллекторным выводом пятого транзисторного ключа 30, базовый вывод которого соединен с вторым выводом четвертого резистора 13, с выходом схемы 21 сравнения и с установочным входом триггера 22, вход сброса которого соединен с выходом третьего элемента

НЕ 5 и с первым входом первого элемента И-НЕ 27, инверсный выход триггера 22 соединен с первым входом второго элемента И-НЕ 28, входы первого

3, второго 4 и третьего 5 элементов

НЕ соединены, вторые входы первого

27 и второго 28 элементов И-НЕ подключены к входу 34 разрешения устройства, выходы первого 27 и второго 28 элементов И-НЕ соединены соответственно с первым и вторым управляющими входами мультиплексора 23, третий и четвертый информационные входы первой группы информационных входов которого соединены с выходом первого операционного усилителя 2, с вторым входом схемы 21 сравнения, с выводом резистора обратной связи первого цифроаналогового преобразователя 1, Вьмод второго операционного усилителя 19 соединен с вторым входом третьего операционного усилителя 20 и с выводом резистора обратной связи второго

159644 цифроаналогового преобразователя 18, первый и второй аналоговые выходы первого 1 и второго 18 цифроаналоговых преобразователей подключены соот5 ветственно к первым и вторым входам первого 2 и второго 19 операционных усилителей, входы опорного напряжения первого 1 и второго 18 цифроаналоговых преобразователей подключены к выходу источника 26 опорного напряжения ° Группа информационных входов второго цифроаналогового преобразователя 18 является второй группой информационных входов 37 устройства.

Первый и четвертый информационные входы второй группы информационных входов мультиплексора 23 соединены с вторым выводом пятого резистора 14, первый выход мультиплексора 23 под- 20 ключен к первому входу буферного усилителя 24 и к второму выводу второго конденсатора 31, второй выход мультиплексора 23 подключен к базовому выводу третьего транзисторного ключа 8, 25 выход буферного усилителя 24 соединен с его вторым входом и с входом стабилизатора 25 напряжения, выход которого соединен с эмиттерным выводом первого транзисторного ключа 6, базовый 3р вывод которого соединен с первым выводом второго резистора 11, второй вывод которого соединен с выходом второго элемента НЕ 4, выход .первого элемента НЕ 3 подключен к базовому выводу второго транзисторного ключа 7, эмиттерный вывод которого и минусовый вывод питания стабилизатора 25 напряжения соединены с шиной 35 цифровой земли, а плюсовый вывод питания ста- 40 билизатора 25 напряжения подключен к плюсовой шине 36 цифрового питания, Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии сигналы "3a- 45 пуск", нРазрешение" и сигналы информационных входов первого 1 и второго 18 цифроаналоговых преобразователей имеют уровни логического нуля. Нулевой уровень сигнала "Разрешение" поступа- 50 ет на вторые входы первого 27 и второго 28 элементов И-НЕ и устанавливает их выходы в единичное состояние.

Напряжение плюсовой шины 32 аналогового питания поступает через пятый 55 резистор 14 на четвертый информационный вход второй группы информационных входов мультиплексора 23 и с его второго выхода на базовый вывод тре1 6 тьего транзисторного ключа 8, открывает его и разряжает первый конденсатор 9 до уровня напряжения шины 33 аналоговой земли эа вычетом падения напряжения на открытом третьем транэисторном ключе 8. Нулевое напряжение с выхода первого операционного усилителя 2 поступает через четвертый информационный вход первой группы информационных входов мультиплексора

23 на его первый выход, далее на вход буферного усилителя 24 и с его выхода на вход дифференциального усилителя (на чертеже не показан) стабилизатора 25 напряжения, при этом на выходе стабилизатора 25 напряжения действует напряжение прямо пропорциональное напряжению, поступающему на его вход, но развязанное от аналогового питания.

Напряжение с выхода стабилизатора 25 . напряжения не поступает на выход 38 устройства, так как сигнал "Запуск" находится в состоянии логического нуля, а выходы первого 3 и второго 4 элементов НЕ находятся в состоянии логической единицы.

Уровень логической единицы выхода второго элемента НЕ 4 поступает через второй резистор 11 на базовый вывод первого транзисторного ключа 6 и закрывает его. Второй транзисторный ключ

7 открыт уровнем логической единицы, поступающим с выхода первого элемента НЕ 3 ипередает на выход 38 устройства уровень шины 35 цифровой земли.

Уровень напряжения разряженного первого конденсатора 9 поступает на первый (неинвертирующий) вход схемы 21 сравнения и, так как на ее втором (инвертирующем) входе уровень напряжения равен нулю, то выход схела 21 сравнения находится в состоянии логической единицы, открывает пятый транзистор

30 и дополнительно включает цепь разрядки первого конденсатора 9. Триггер

22 находится в неопределенном состоянии„

При поступлении на группу информационных входов 17 устройства импульсов какой-либо кодовой комбинации,на первом и втором аналоговых выходах первого аналого-цифрового преобразователя 1 формируются сигналы, поступающие на первый и второй входы первого операционного усилителя 2, а с его выхода на второй (инвертирующий) вход схемы 21 сравнения и через четвертый информационный вход первой группы ин1596441 формационных входов мультиплексора

23 на его первый .выход и далее через буферный усилитель 24 на вход дифференциального усилителя стабилизатора

25 напряжения. На выходе стабипизатора 25 напряжения формируется напряжение, пропорциональное входному. При .поступлении положительного перепада импульса запуска на вход 16 .запуска 1О выходы первого 3 второго 4 и третьего 5 элементов НЕ устанавливаются в уровень логического нуля, закрывается вторбй транзисторный ключ 7 и открывается первый транзисторный ключ 6, а 15 на вьиод 38 устройства поступает напряжение выхода стабилизатора 25 напряжения, Кроме того, нулевой уровень третьего элемента НЕ 5, поступая на вход сброса триггера 22, разрешает 20 его работу. Таким образом, при отсутствии единичного уровня сигнала "Разрешение" на выход 38 устройства в течение времени действия запускающего импульса подается уровень напряжения, снимаемого с выхода стабилизатора 25 напряжения. 11ри переходе уровня запускающего импульса иэ состояния логической единицы в состояние логического нуля, первый транзисторный ключ 30

6 закрывается, а второй транзисторный ключ 7 открывается и на выход 38 устройства подается напряжение, равное нулю.

При работе устройства в режиме формирования длительности фронта на первую 17 и вторую 37 группы информационных входов устройства подаются кодовые комбинации, соответствующие ампли-4О туде и длительности фронта формируемых импульсов. При пбступлении сигнала "Разрешение" на вход 34 разрешения единичным уровнем разрешается работа первого 27 и второго 28 элементов 45

И-НЕ. Так как сигнал "Запуск", поступающий на вход 16 запуска, имеет уровень логического нуля, то выход третьего элемента НЕ 5 установлен в единичное состояние H удерживает TpHF гер 22 в состоянии логического нуля.

Выходы первого 27 и второго 28 элементов И-НЕ также находятся в состоянии логического нуля. При этом на первый и второй выходы мультиплексора 23 подаются соответственно уровни напряжений шины 33 аналоговой земли и плюсовой шины 32 аналогового питания;, Таким образом, на вьиод стабилизатора 25 напряжения подается уровень напряжения, равный нулю, а на первый вход схемы 21 сравнения — напряжение разряженного первого конденсатора 9.

Выход схемы 21 сравнения находится в нулевом уровне, так как на ее втором входе уровень напряжения выше, чем на ее первом входе, при этом пятый транзисторный ключ 30 закрывает.— ся, Триггер 22 заблокирован в нулевом состоянии сигналом по входу сброса.

При переходе запускающего импульса в уровень логической единицы выход третьего элемента НЕ 5 устанавливается в уровень логического нуля и разрешает работу триггера 22, но блокирует первый элемент И-НЕ 27. При этом напряжение шины 33 аналоговой земли через второй информационный вход второй группы информационных входов мультиплексора 23 подается на базовый вывод третьего транзисторного ключа 8 и закрывает его. Первый конденсатор

9 .начинает заряжаться от плюсовой шины 33 аналогового питания через шестой резистор 15 и через четвертый транзисторный ключ 29„ Одновременно с началом заряда конденсатора напряжение с него подается на первый вход схемы 21 сравнения и на второй информационный вход первой группы информационных входов мультиплексора 23, а с его первого выхода через буферный усилитель 24 и стабилизатор 25 нап— ряжения — на эмиттерный вывод откры,того запускающим импульсом первого транзисторного ключа 6 и далее на выход 38 устройства, Когда первый конденсатор 9 зарядится до напряжения, установленного на втором входе схемы

21 сравнения, выход схемы 21 сравнения установится в уровень логической единицы и откроет пятый транзисторный ключ 30, который начнет медленно (т.е. третий резистор 12 выбран большим), разряжать первый конденсатор 9. Это ! производится для поддержания напряжения на первом конденсаторе 9 постоянным на общее время переключения триггера 22 и мультиплексора 23. Выход схемы 21 сравнения единичньк уровнем устанавливает триггер 22 в единичное состояние, инверсный выход которого блокирует второй элемент И-НЕ 28. При этом на второй выход мультиплексора

23 начинает поступать напряжение плю1596441 совой шины 32 аналогового питания с четвертого информационного входа второй группы информационных входов мультиплексора 23, а на первый выходнапряжение выхода первого операционного усилителя 2, поступающее далее описанным способом на выход 38 устройства. Выход схемы 21 сравнения.устанавливается в нулевое состояние, 10 так как первый конденсатор 9 начал разряжаться. По переходу импульса иэ единичного в нулевое состояние первый транзисторный ключ 6 закрывается, а второй транзисторный ключ 7 открыва-15 ется и подает на выход 38 уровень напряжения шины 35 цифровой земли.

Триггер 22 выходом третьего элемента

НЕ 5 устанавливается в нулевое состояние, при этом устройство устанавли-. 20 вается в исходное состояние, При возникновении ситуации, когда сигнал разрешения находится в уровне логической единицы, сигнал запуска — в уровне логического нуля, на выходе первого операционного усилителя

2 действует напряжение, равное нулю, а на выходе второго операционного усилителя 19 напряжение больше нуля, то триггер 22 может быть установлен 30 в неопределенное состояние, так как на его обоих входах действуют уровни логической единицы При этом на выход

38 устройства всегда коммутируется напряжение, равное нулю, так как на 35 первый выход мультиплексора 23 поступает напряжение выхода первого операционного усилителя 2 либо через .третий, либо через четвертый информационные входы первой группы информа- 40 ционных входов мультиплексора 23.

Таким образом, в управляемом формирователе импульсов происходит регулирование длительности фронта выход45 . ных импульсов путем изменения кода на второй группе 37 информационных входов устройства в более широком динамическом диапазоне, чем в известном устройстве.

Формула изобретения

Управляемый формирователь импульсов, содержащий первый цифроаналоговый преобразователь, первый операционный усилитель, первый, второй и третий элементы НЕ, первый, второй и третий транзисторные ключи, первый .конденсатор, первый — шестой резисторы, первый и второй выводы первого резистора соединены соответственно с эмиттерным и базовым выводами первого транзисторного ключа, коллекторные выводы первого и второго транзисторных ключей объединены, вход первого элемента НЕ является входом запуска устройства, группа информационных входов первого цифроаналогового преобразователя является первой группой информационных входов устройства, отличающийся тем, что, с целью расширения динамического диапазона длительностей фронта формируемых импульсов, в него введены второй цифроаналоговый преобразователь, второй и третий операционные усилители, схема сравнения, триггер, мультиплексор, буферный усилитель, стабилизатор напряжения, источник опорного напряжения, первый и второй элементы И-НЕ,. четвертый и пятый транзисторные ключи и второй конденсатор, первый вывод шестого резистора соединен с входом разрешения мультиплексора, с первыми выводами четвертого и пятого резисторов и подключен к плюсовой шине аналогового литания, второй вывод шестого резистора подключен к первому входу третьего операционного усилителя и к коллекторному выводу четвертого транзисторного ключа, базовый вывод которого соединен с выходом третьего операционного усилителя, а эмиттерный вывод подключен к первому выводу третьего резистора, к первому выводу первого конденсатора, к первому входу схемы сравнения, к второму информационному входу первой группы информационных входов мультиплексора и к коллекторному выводу третьего транзисторного ключа, эмиттерный вывод которого соединен с первым выводом второго конденсатора, с вторым выводом первого конденсатора, с эмиттерным выводом пятого транзисторного ключа, с втоРым и третьим инФормапионными входами второй группы информационных входов мультиплексора и с первым информационным входом первой группы информа-, ционных входов мультиплексора, с первыми входами первого и второго операционных усилителей и подключен к шине аналоговой земли, второй вывод третьегo резистора соединен с коллекторным выводом пятого транзисторного ключа, базовый вывод которого соединен с вто12

1596441

Составитель А. Перфильев

Редактор М, Недолуженко Техред M.Ходанич Корректор Л. Бескид

Заказ 2916 Тираж 664 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГЕНТ СССР

113035, Москва, Ж-Зэ, 1 аушская иаб., л, 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгор .и, ул. Гагарина,101 рым выводом четвертого резистора, с выходом схемы сравнения и с установочным входом триггера, вход сброса которого подключен к выходу третьего

1 элемента НЕ и к первому входу первого элемента И-НЕ, инверсный выход триггера соединен с первым входом второго элемента И-ИЕ, входы первого, второго и третьего элементов НЕ объединены,10 вторые входы первого и второго элементов И-НЕ подключены к входу разрешения устройства, а выходы соединены соответственно с первым и вторым управляющими входами мультиплексора, третий и четвертый информационные входы первой группы информационных входов которого соединены с выходом первого операционного усилителя, вторым входом схемы сравнения, выводом резистора обратной связи первого цифроаналогового преобразователя, выход второго операционного усилителя соединен с вторым входом третьего операционного усилителя и с выводом резисто->5 ра обратной связи второго цифроаналогового преобразователя, первый и второй аналоговые выходы второго цифроаналогового преобразователя подключены соответственно к первому и второ- 30 му входам второго операционного усилителя первый и второй аналоговые выходы первого цифроаналогового преобразователя подключены соответственно к первому и второму входам первого 35 операционного усилителя входы опорноro напряжения первого и второго цифроаналоговых преобразователей подключены к выходу источника опорного напряжения, группа информационных входов второго цифроаналогового преобразователя является второй группой информационных входов устройства, первый и четвертый информационные входы второй группы информационных входов мультиплексора соединены с вторым выводом пятого резистора, первый выход мультиплексора подключен к первому входу буферного усилителя и к второму.выводу второго конденсатора, второй выход мультиплексора подключен к базовому выводу третьего транзисторного ключа, выход буферного усилителя соединен с

его вторым входом и с входом стабилизатора напряжения, выход которого соединен с эмпттерным выводом первого транзисторного ключа, коллекторный вывод которого является выходом устройства, а базовый вывод соединен с первым выводом второго резистора, второй вывод которого соединен с выходом второго элемента НЕ, выход первого элемента НЕ подключен к базовому выводу второго транзисторного ключа, эмиттерный вывод которого и мннусовый вывод питания стабилизатора напряжения соединены с шиной цифровой земпи, плюсовый вывод питания стабилизатора напряжения подключен к плюсовой шине цифрового питания.,