Линия задержки

 

Изобретение относится к микроэлектронике и вычислительной технике, а именно к схемам линий задержки (ЛЗ), широко применяемым для обеспечения синхронизации между электронными системами различно fljp 1 тдГшинл опорном ° напряжения о Шина олдрм&о напряжения го назначения. Цель изобретения - повышение надежности схемы и точности величины задержки. Для этого в схему ЛЗ, содержащую вход, времязадаюЩий конденсатор (ВК), п ячеек задержки (ЯЗ), каждая из которых содержит выходной инвертор, введены в каждую из ЯЗ: элемент 2 ИЛ И-НЕ. первый и второй элементы 2И, первый и второй переключатели тока, шина опорного напряжения , входная цепь двойного инвертора с первым -четвертым выходами, элемент НЕ, первый - шестой транзисторы, первый - пятый диоды, первый и второй резисторы. Подключение элементов ЯЗ и ВК позволяет коммутировать ВК к каждой ЯЗ в соответствующий момент бремени. 2 ил. Stood fj ъшинаоаор мак ма/уин нал Фиг Ья/аю опорного мая/алемця

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИ4ЕСКИХ

РЕСПУБЛИК. Ц, 1750039 А1

1 . -:::: . - " ::" .." - :, 2 (22) 27.11,90: : "" .. :: -.",::::::::::;::;:::- . ние надежнмости схечмы и точности величины (46) 23.07.92. Бюл. Ь 27,::-::;:.::: ::.::: "задержки. Для этоГо в Сичхвму: Jl3:; содержа: . (71) Производственное объединение Гам- щую- вход, вретмязадачюЩий конденсатор ма." ...,.:.;:,.:., :-..: .... - .. :-..:::-::,:. :::,, : (ВК), и ячеек задержки(ЯЗ), каждая "из . кото(72) ЙГ. Меленчтьмев и 0;Г, Казаринов: ." . рых содержит выходной инвсерттоочр введены (56) Линия задержки фирмы "Hytek:: в каждую из ЯЗ: элемент 2 ИЛИ-НЕ,:первый

Microsystems 1.uc" (DATA Book; Di9TKltei: и.второй элементы 2И, пчервый:и второй пе. ЗОтЕцЧа Еб CirCuitS,1987,22, р,437). -:-: рЕКЛЮЧатЕЛИтОКа:„ ШИНаОПОрНлОГОтНтаПрЮКЕ ния, exîäíàÿ::öårIü".двочтйногоу.инвертора с (54) ЛИНИЯ ЗАДЕРЖКИ:: -:,. .::,::::.. :: ": первым — четвертым выхотдами, элетментт НЕ нике и вйчислительной технике„а имчейно к: "пятый pMopbf, первый и второй резисторы. схечмуам"лйний задержки (ЛЗ), широко при- . Подключение злемечнтов Я3 и BK.йозволяет менячемоым для обесйечения сйнхронизаций ":.:- . коммутировать BK к ктаждой ЯЗ в соответстмежду апелтрчонннми системами различно- теующий моментаремени. 2 ил, 1 1

Сд

Ю (51)5 Н 03 К5/13 IocYTTAPcTEEHHbllil KoMHTET .:::,: .: ::,: (1 1 т . ) Я

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ : "." -" -, :: .:. ::,.:: ::,. . .. .... ач4

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ. ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ:::, : -: ..::-.::,:- :::::. - ::: ::,. : ".Жк-..-т . Ы

3 1750039 4

Изобретение относится к микроэлект- гоэлемента2И10, База шестоготранзисторонике и вычислительной технике, а именно ра 20 соединена с анодом третьего диода 23, к Схемам линий задержки, широко применю- анодом четвертого диода 24 и через первый емымдляобеспечениясинхронйзациимеж- резистор 25 подключена к шине питания. ду электронйыми системами различного 5 Катод четвертого диода 24 соединен с вхоназйаченйя. = ; - -:-:-.:. дом входной цепи двойного инвертора 8; .

Целью изобретения является повыше- Коллекторы:пятого транзистора 19 и шестоние надежности и точности величийы задер- го транзистора 20 соединены между собой жки..:,::,: .: .: ...:..:, - ::-.: .::. -, .:.. и подключены к второму выводу времязадаНа фиг. 1 представлейэ схема предлага- 10 ющего конденсатора 26, первый вывод коемой линии задержки; на фиг. 2 -. эпюры торого соединен с общей шиной. Прямой напряжений; поясняющие ее работу. -:--: выход второго переключателя 13 тока соеЛиния задержки включает s себя: h по- динен с инверсным входом первого элеменследовательно соединенных ячеек за4ерж-. та 2И 27, прямой вход первого элемента 2И ки: выход ячейки 1 соединен с входом 15 27 соединен с выходом элемента НЕ 9, вы ячейки 2, выход которой соединен с входом ход первого элемента 2И 27 соединен с перячейки (n-1), выход ячейки (п-1) соединен с вым входом элемента 2ИЛИ-НЕ 28; второй входом ячейки и. Вход ячейки 1 образует, вход элемента 2ИЛИ-НЕ 28 соедийен с прявход линии 3 задержки. Выходы ячеек 1, 2 .::мым выходом первого переключателя17то(п-1), и задержки образуют соответствую- 20 ка. Шина 29 опорного напряжения щие выхода 4-7 линии задержки. Ячейка 1. подключена к первому 17 и второму 13 песостоит иэ входной цепи двойного ийверто- реключателям тока и напряжение на ней ра 8 с первым - четвертым выходами; вход задает порог переключения переключатекоторой соединен с входом элемента НЕ 9 ; .лей 13 и 17 тока,.Выход элемента 2ИЛИ-НЕ инверсным входом первого элемента 2И 10 25 28 соедйнен с катодом третьего диода 23 и и образует вход ячейки задержки, Задержка . с входом выходного инвертора 30. Выход йереключения первого элемента 2И .10 выходного инвертора 30соединен с прямым меньше задержки переключения входной - .. входом второго элемента 2И 10 и образует цепи двойного инвертора 8. Первый выход ..выход ячейки 1 задержки. входной цепи двоййого инвертора 8 соедй- 30 . Ячейка 2 включает в себя.все :элемейты нен с базой первого транзистора 11, второй : ячейки 1 с описанными вйше связями, а выход входной цепи двойного ийвертора 8: именно входную цепь двойного.инвертора соединен с базой второго транзистора 12,— . 31 с первым- четвертым выходами, элемент эмиттер которого соединен с общей"шиной, .:": НЕ 32. второй элемент 2И 33 с прямым и а коллектор соединен с входом вторОго пе- 35 йнверсным входами, первый 34 и второй 35. реключателя 13 тока и с катодом первого .:транзисторы; второй переключатель 36 тодиода 14, анод первого диода 13 соединен " ка, первый диод 37; третий 38 и четвертый с эмиттером первого транзистора 11. Пер- .: 39 транзисторы, первый переключатель 40 вый транзистор 11, первый диод 14 и второй ". тока, второй диод 41, пятый 42 и шестой 43 транзистор 12 образуют инверсный выход 40 транзистОры, пятый диод 44, второй рези- двойного инвертора 8, Третий выход вход-: .стор 45, третий 46.и четвертый 47 диоды, ной цепи двойного инвертора 8 соединен с ... первый резистор 48, первый элемент 22И49 базой третьего транзистора 15, четвертый - с йрямым и инверсным входами, элемент выход входной цепи двойного инвертора 8 ..2ИЛИ-НЕ 50, шину 51 опорного напряжесоединен с базой четвертого транзистора 45 нйя, выходной инвертор 52, и:подключена к

16, эмиттер которого йодключей к общей . времязадающему конденсатору 26. шине, а коллектор соединен с входом пер.- .: ., Ячейки (n-1), ri полностью повторяют вого переключателя 17 тока и катодом вто- ячейку 2, связи между ними аналогичны свярого диода 18, анод второго диода 18 зям между ячейками 1 и 2. соединен с эмиттером третьего транзистора 50 Рассмотрим работу линии задержки на

15. Третйй транзистор 15, второй диод 18 и : примере ячеек 1 и 2, четвертый транзистор 16 образуют пря1чой" . Пусть на входе 3 сигнал отсутствует и выход двойного инвертора 8; Коллекторы :: напряжениесоответстЬуетнизкомууровню. . первого транзистора 11 и третьего транзи- Тогда не пряМом. выходе двойного инверто- . сторз 15 соединейы между собой и с эмит- 55 ра 8, образбванйом транзисторами 15 и 16 терами пятого 19 и . шестого 20 и диодом 18; также низкий. уровень нвпрятранзисторов. База пятого транзистора 19 жения, а на его:инверсном выходе, образо. соединена с анодом пятого диода 21 и через ванном транзисторами 11 и 12 и диодом 14 второй резистор 22 с шиной питания. Катод " высокйй уровень напряжения. На прямом пятого диода 21 соединен с выходом второ - . выходе второго переключателя 13 тока бу 1750039

1 дет высокий уровень напряжения, следова- и через открытый транзистор 43 (фиг, 2), тельно, на выходе первого элемента 2И 27 после чего при изменении напряжения на низкий уровень напря>кения, На прямом вы- прямом выходе двойного инвертора 31, обходе первого переключателя ", 7 тока будет разованном транзисторами 38 и 39 и дионизкий уровень напряжения, таким обра- 5 дом 41, из низкого уровня в высокий зом, на выходе элемента 2ИЛИ-НЕ высокий происходит заряд конденсатора 26 током уровень напряжения, на выходе выходного резистора 48 через открытый транзис;.ор 43. инвертора 30 и на выходе 4 ячейки 1 линии Напряжение на конденсаторе 26, изменяю.задержки низкий уровень напряжения, Со- щееся поэкспоненциальному закону, отслеответственно, на выходе 5 ячейки 2, выходе 10 живается на коллекторе транзистора 38 и

6 ячейки (n-1), выходе 7 ячейки и низкий коллекторе транзистора 39 (фиг. 2), При доуровень напряжения; Так как па катодах стижении напряжения на коллекторе тран . диодов 21 и 24 низкий уровень, то транэи- зистора 39 величины, равной величине сторы 19 и 20 закрыты, следовательно, кон- опорнога напряжения на шине 51, срабатыденсатор 26 отключен от ячейки 1 линии 15 вает переключатель 40 тока и на его выходе задержки, аналогичным образом конденса- . устанавливается высокий уровень, Соответтор 26 отключен от ячеек (n-1), и линии, ственно на выходе элемента 2ИЛИ-НЕ 50 задержки..:. устанавливается низкий уровень, на выходе

При изменении напряжения на входе 3 выходнрго инвертора 52 и выходе 5 ячейки с низкого уровня в высокйй на катоде дйода 20 2 появляется высокий уровень (фиг. 2). Од24 появляется высокий уровень, вследствйе новременно низкий уровень на катоде дичего теперь транзистор 20 может подклю- ода 46 приводит к выключению чать конденсатор 26 к ячейке 1, а именно, к транзистора 43 и отключению конденсатоколлекторам транэйсторов 11 и 15. При ne-, ра 26 от ячейки 2. реключении в выходных цепях двойного ин- 25 При изменении входного напряжения вертора 8 ячейки 1 протекают сквозные из высокого уровня в низкий срабатывает токи, которые разряжают конденсатор 26 элемент 2И 10, имеющий задержку перечерез открытый транзистор 20 (фиг. 2), По-, ключения меньше, чем задержка переклюсле этого выход двойного инвертора 8, об- : чения входной цепи двойного инвертора 8 и разованный транзисторами 15 и 16 и 30 на выходе элемента 2И 10 устанавливается диодом 18, переходит иэ низкого уровня в высокий уровень, который запирает диод 21 высокий. При этом происходит заряд кон- и обеспечивает возможность подключения денсатора 26 током резистора 25 череЧ от- конденсатора 26 через транзистор 19 к крытый транзистор 20. Напряжение на ячейке1,аименнокколлекторамтранзистоконденсаторе 26, изменяющееся.по экспо- 35 ров 11 и 15. При переключении двойного нениальному закону; отслеживается на кол-. инвертора 8 ячейки 1 происходит кратковрелекторах транзисторов 15 и 16 (фиг. 2). При менный разряд конденсатора 26 сквозными достижении напряжения на коллекторе токами, протекающими в выходных цепях, транзйстора 16 величины, равной величине двойного инвертора 8 ячейки 1 и через отопорного напряжения на шине 29, срабаты- 40 крытый транзистор 19,, При изменении навает переключатель 17 тока и на его выходе пряжения на инверсном выходе двойного появляется высокий уровень. Соответствен- инвертара 8, образованного транзисторами но на выходе элемента 2ИЛИ-НЕ 28 появля- 11 и 12 и диодом 14 из низкого уровня в . ется низкий уровень. на выходе выходного высокий. происходит заряд конденсатора инвертора 30 и на выходе 4 ячейки 1 появ- 45 26 током резистора 22 через открытый транляется высокий уровень (фиг, 2), Одновре- зистор 19. Напряжение на конденсаторе 26, менно низкий уровень на катоде диода 23 изменяющееся по экспоненциальному завыключает транзистор 20, таким образом, =--":: кону, отслеживается на коллекторах транзиконденсатор 26 отключается от ячейки 1, В сторов 11 и 12 (фиг, 2), Элемент НЕ 9, то же время установившийся высокий уро- 50 имеющий на выходе высокий уровень, обесвень на катоде диода 47 дает возможность печивает высокий уровень на выходе первоподклачения конденсатора 26 через тран- го элемента 2И 27, соответственно, низкий зистор 43 к ячейке 2, а именно к коллекто- уровень на выходе элемента 2ИЛ11-НЕ 28 и рам транзисторов 34 и 38. Аналогичным высокий уровень на выходе 4ячейки1. При образом высокий уровень напряжения на 55 достижении напряжения на коллекторе входе ячейки 2 приводит к переключению транзистора 12 величины, равной величине двойного инвертора 31 ячейки 2 и кратко- опорного напряжения на шине 29, срабатывременному разряду конденсатора 26 врет второй переключатель 13 тока и на его сквозными токами, протекающими в выход- прямом выходе устанавливается высокий ных цепях двойного инвертора 31 ячейки 2 уровень, Это приводит к установлению низ1

1750039 кого уровня на выходе первого элемента 2И времязадабщий конденсатор на всю линию

27. высокого уровня на выходе 2ИЛИ-НЕ 28 задержки; который осуществляет как задери низкого уровня на выходе выходного ин-. жку фронта, так и задержку среза входного вертора 30 и выходе 4 ячейки 1 (фиг. 2), . сигнала. Таким образом, уменьшение наОдйовременно низкий уровень на выходе 4 5 весных времязадающих элементов до одноячейки1 приводитк установлению низкого го в предлагаемом устройстве вместо и уровня на выходе элемейта 2И 10; от>крыва- элементов в известном повышает надежнию диода 21 и выключению транзистора ность линии задержки. Кроме того; наличие

19. При этбм конденсатор отключается от одного времязадающего конденсатора, за.ячейки 1, Одновременно появление низкого 10 держивающего как фронт, так и срез входного уровня йапряжения на выходе 4 ячейки 1 сигнала,способствуетповышению:точности., " приводит к срабатыванию элемента 2И 33, задания задержки, поскольку отсутствует имеющего задержку переключения меньше, . разброс параметров навесных оремязадаю чем задержка переключения входной цепи щих элементов. двойного инвертора 31 и на выходе элемен- 15 Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я та 2И 33 устанавливается высокий уровень; : .. Линия задержки, содержащая и ячеек который запирает диод 44 и обеспечивает . задержки, каждая из которых содержйт вывозможность подключения конденсатора 26,: ходной инвертор; выходы инверторов соечереэ транзистор 42 к ячсйке 2, а именно к динены с .соответствующими п-.âûõîäàìè коллекторам транзисторов 34 и 38. При пе- 20 линии задержки, времяэадающий конденсареключении двойного конвертора 31 ячейки . тор, первый вывод которого соединен c îá2 происходит кратковременный разряд кон- -" - щей шиной, отличающаяся тем, что, денсатора 26 сквозными токами, прютекаю- с целью повышения надежности линии и щими в выходных цепях двойного — точности величийызадержки, в каждуюизп инвертора 31 ячейки 2 и через открытый 25 ячеек введены элемент 2ИЛИ-НЕ, первый и транзистор 42. При изменении напряженйя второй элементй 2И с прямым и инверскым на инверсном выходе двоййого"инвертора входами, первый и второй переключатели

21, образованном транзисторами 34 и 35 и тока, шина ойорного напряжения, входная дйэдом 37, из низкого уровня в высокйй - цепьдвг>йногоийвертораспервым>вторым, пройсходит заряд конденсатора 26 током 30. третьим и четвертым выходами, элемент резистора 45 через открытый транзистор 42,: . НЕ, первый — шестой транзисторы, второй—

Напряжение на конденсаторе 26, изменяю" пятый диодй, первый и второй резйсторй, щеесяпоэкспоненциальномузакону,отсле- соединенные так, что выход элемента 2 живается йа коллекторе транзистора 35 и на ИЛИ-НЕ подключен к входу выходного инколлекторетранзистора39(фиг. 2). Элемент 35 вертора, первый вход элемента 2 ИЛИ-НЕ

НЁ 32, имеющий на выходе высокий уро-:.. соединен с выхбдом первого элемента 2И, а вень, обеспечивает высокий уровень на второй вход соединен с прямым выходом вйходе первого элемента 2И 49, соответст- .. первого переключателя тока, прямой вход вейко, низкий уровень на выходе элемента первого элемента 2И соединен с выходом

2ЙЛИ-HE 50 и высокий уровень на вйходе 5 40 элемента НЕ, а инверсный вход соединен с" ячейкй 2. При достижении напряжения на прямым выходом второгопереключателято, коллекторе транзистора 35 виличины, рав- ка, вход первого переключателя тока соединой величине опорного напряжения на ши- нен с коллектором четвертого транзистора не 51, срабатывает второй переключатель: и катодом второго диода, эмиттер четверто36 тока и йа его выходе устанавливается 45 ro транзйстора соединен с общей шиной, вьтсокйй уровень. Это приводит-к установле- анод второго диода соединен с эмиттером нию низкого уровня на рыходе элемента 2И третьего транзистора, базы третьего и чет49, высокого уровня Н8 выходе элемента вертоготранзисторовсоединенысоответст2ИЛИ-НЕ 50 и низкого уровня на- выходе венно с третьим и четвертым выходами выходного инвертора 52 и выходе 5 ячейки 50 входной цепи двойного инвертора третий, 2 (фиг, 2). Одновременно низкий уровень на четвертый транзисторы и второй диод обравыходе 5 ячейки 2 приводит к установлению зуют прямой выход двойного инвертора, нйзкого уровня на выходе элемента 2И 33, вход второго переключателя тока соединеноткрыванию диода 44 и выключению тран- с коллектором второго транзистора и катозистора 42. При этом конденсатор 26 отклю- 55 дом первого диода, эмиттер второго транзичается от ячейки 2. стора соединен с общей шиной, анод

По сравнению с известным, содер>ка- первогодиодасовдиненсэмиттеромпервощим навесные времязадающие конденсато- . го транзистора, базы первого и второго ры в каждой ячейке линии задержки, транзисторов соединены соответственно с предлагаемое устройство содержит один первым и вторым выходами входной цепи

1750039

: Риг. 2

Составитель И.Поставнина

Редактор H,Ëàçîðåèêî Техред М.Моргентал Корректор Э,Лончакова

Зака :"2603 : ; Тираж -::.: ".. ., :: Подписное

634ЙЙПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35. Раушская йаб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

9 10 двойного инвертора, первый и второй тран- . ода соединен с выходом второго элемента зисторы и первый диод образуют инверс" 2И, вход входной цепи двойного инвертора ный выход двойного ийвертора, коллектор —::-:соединен с входом элемента НЕ, с инверспервого транзистора соединен с коллекто-:. ным входам второго:элемента 2И, катодом ром третьего транзистора и змиттерами пя.- 5 четвертого диода и подключен к входу ячейтото и вестого транзисторов, коллектор ки задержки, прямой вход второго элемента пятого транзистора соединен с коллектором: 2И соединен с выходом выходного инвертошестого транзистора и вторым -выводом . ра, задержка переключения второго элевремязадающего конденсатора, база шес- :; мента 2И меньше задержки йереключения того транзистора соединена с анодами 10 вхоДной цепи двойного инвертора; шйна третьего и четвертого диодов и через пер-:-.. — опорного йапряжения подключена к первовый резистор с шиной питания, катод треть-:. .-му vi второму переключателям тока и задает его диода соединен с входом выходного порог переключения переключателей тока, инвертора. база пятого транзистора совди-:выходной инвертор (п-1)-й ячейки соединен ..нейа с анодом пятого диода и-через второй 15 с входом и-й ячейки, вход -линии задержки резистор с шиной питания. катод пятого ди- соединен с входом первой ячейки.