Формирователь импульсов

 

Устройство относится к области импульсной техники и может использоваться в радиоэлектронной аппаратуре автоматики, телемеханики и измерительной техники для формирования импульсов с амплитудой, превышающей величину напряжения питания. Формирователь импульсов содержит импульсные усилители 1-1,. . . , 1-n, генератор импульсов 2, элемент И 3, триггер управления 4, счетчик 6, дешифратор 7 и триггеры 8-1 - 8-n. 3 ил.

Изобретение относится к импульсной технике и может использоваться для формирования импульсов с амплитудой, превышающей величину напряжения питания, в аппаратуре автоматики, телемеханики, измерительной техники и др.

Цель изобретения - повышение надежности функционирования и расширение функциональных возможностей.

Указанная цель достигается за счет того, что в формирователь импульсов, содержащий n импульсных усилителей, вход питания каждого из которых соединен с выходом предыдущего усилителя, а вход первого - с шиной питания, введены генератор импульсов, элемент И, триггер управления, вход установки которого является входом формирователя, счетчик, дешифратор и n триггеров, причем выход генератора импульсов соединен с одним из входов элемента И, другой вход которого соединен с прямым выходом триггера управления, инверсный выход которого соединен с входом установки нуля счетчика, счетный вход которого соединен с выходом элемента И, выходы счетчика соединены с входами дешифратора, а выходы дешифратора - с входами установки n триггеров, входы сброса которых объединены и соединены с входом сброса триггера управления и последним выходом дешифратора, а выходы n триггеров соединены соответственно с сигнальными входами n импульсных усилителей, выход последнего из которых является выходом формирователя.

При этом за счет выбора оптимального количества импульсных усилителей и их коэффициентов увеличения амплитуды может быть обеспечен любой коэффициент увеличения амплитуды формирователя. Это расширяет функциональные возможности формирователя и повышает его надежность функционирования.

На фиг. 1 представлена схема формирователя импульсов; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу; на фиг. 3 - пример реализации импульсных усилителей.

Формирователь импульсов (фиг. 1) содержит n импульсных усилителей 1-1.. . 1-n, вход питания усилителя 1-n соединен с выходом усилителя 1-(n-1) и т. д. , а усилителя 1-1 - с шиной питания Е, генератор импульсов 2, элемент И 3, триггер управления 4, вход установки которого является входом 5 формирователя, счетчик 6, дешифратор 7 и n триггеров 8-1...8-n, причем выход генератора импульсов 2 соединен с одним из входов элемента И 3, другой вход которого соединен с прямым выходом триггера управления 4, инверсный выход которого соединен со входом установки нуля счетчика 6, счетный вход которого соединен с выходом элемента И 3, выходы счетчика 6 соединены со входами дешифратора 7, а выходы дешифратора 7 с входами установки триггеров 8-1...8-n, входы сброса которых объединены и соединены с входом сброса триггера управления 4 и последним выходом дешифратора 7, а выходы триггеров 8-1. ..8-n соединены соответственно с сигнальными входами импульсных усилителей 1-1...1-n, выход последнего из которых является выходом 9 формирователя.

В качестве импульсных усилителей 1-1...1-n могут использоваться различные формирователи импульсов, например емкостные умножители напряжения (авт. св. N 797060, 843200, 953710) (фиг. 3). Каждый импульсный усилитель содержит транзистор 10, база которого через резистор 11 соединена с инверсным выходом соответствующего триггера 8-1...8-n, коллектор транзистора 10 через резистор 12 соединен с входом питания, а эмиттер транзистора 10 - с общей шиной. Одна обкладка накопительного конденсатора 13 соединена с катодом диода 14 и выходом импульсного усилителя, а другая - с анодом диода 15 и эмиттером транзистора 16. Анод диода 14 и коллектор транзистора 16 соединены с входом питания импульсного усилителя, а катод диода 15 и база транзистора 16 - с коллектором транзистора 10. Включение элементов 17...20 требуется тогда, когда необходимо, чтобы в исходном состоянии формирователя (при отсутствии входного сигнала) напряжение на его выходе было близко к 0.

Формирователь импульсов работает следующим образом (фиг. 1, 2).

До запуска формирователя напряжение питания Е, которое может отличаться по величине от напряжения питания остальных элементов формирователя или быть импульсным, подано на вход питания импульсного усилителя 1-1.

Запускающий импульс со входа 5 формирователя поступает на триггер управления 4, который изменяет свое состояние так, что импульсы генератора 2 через элемент И 3 поступают на счетчик 6. Выходные сигналы счетчика декодируются дешифратором 7, выходные импульсы которого последовательно во времени поступают на триггеры 8-1...8-n. Триггеры 8-1...8-n также последовательно во времени изменяют свое состояние, формируя на выходе сигналы управления импульсными усилителями 1-1...1-n.

После поступления на сигнальный вход импульсного усилителя 1-1 сигнала с выхода триггера 8-1 на выходе усилителя 1-1 формируется импульс напряжения, длительность которого равна длительности выходного импульса триггера 8-1, а амплитуда - в К1 раз больше напряжения питания Е, т.е.: U1 = K1E.

Импульсы на входе и выходе импульсного усилителя 1-1 присутствуют до тех пор, пока на выходе 9 формирователя не будет сформирован выходной сигнал.

Импульс напряжения с выхода импульсного усилителя 1-1 поступает на вход питания импульсного усилителя 1-2 и используется в качестве напряжения питания импульсного усилителя 1-2.

Импульс с выхода триггера 8-2 поступит на импульсный усилитель 1-2 только тогда, когда в нем завершатся переходные процессы, обусловленные поступлением напряжения питания - импульса с выхода усилителя 1-1. При этом на выходе импульсного усилителя 1-2 сформируется импульс напряжения, длительность которого равна длительности выходного импульса триггера 8-2, а амплитуда - в К2 раз больше напряжения питания U1, т.е.: U2 = K2U1 = K1K2E.

Аналогично формируются импульсы напряжения на выходах остальных импульсных усилителей.

Амплитуда импульса на выходе 9 формирователя (на выходе импульсного усилителя 1-n) будет равна Uф = U1-n = K1K2...KnE = KфE, где К1, ..., Кn, Кф - коэффициенты увеличения амплитуды выходных импульсов соответственно усилителей 1-1, 1-2, .. ., 1-n и формирователя.

Количество импульсных усилителей в формирователе и значение коэффициентов увеличения амплитуды каждого из них можно выбирать, раскладывая требуемый коэффициент увеличения амплитуды формирователя на простые числа. Тогда количество этих простых чисел будет соответствовать количеству импульсных усилителей, а их значения - значениям коэффициентов увеличения амплитуды каждого из усилителей. Общее количество ячеек умножения всех усилителей при этом будет минимальным. Это расширяет функциональные возможности формирователя и повышает надежность его функционирования.

Работа импульсных усилителей 1-1...1-n (фиг. 3) основана на заряде конденсатора 13 после поступления напряжения на их вход питания. С приходом управляющего импульса с инверсного выхода триггера 8 транзистор 10 закрывается, транзистор 16 открывается, и на выходе импульсного усилителя 1 формируется импульс напряжения, амплитуда которого равна сумме напряжения на входе питания и напряжения на конденсаторе 13.

При использовании указанных усилителей необходимо выполнять условие Сn-1 10Cn, где Cn-1 и Cn - емкости конденсаторов 13 соответственно усилителей 1-(n-1) и 1-n. Тогда амплитуда импульса на выходе 9 формирователя будет равна Uф 2nE.

Устройство хорошо реализуется, например, на транзисторах 2Т203В и микросхемах серии 564.

Формула изобретения

ФОРМИРОВАТЕЛЬ ИМПУЛЬСОВ, содержащий n импульсных усилителей, вход питания n-го усилителя соединен с выходом (n - 1)-го усилителя, а первого - с шиной питания, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности функционирования и расширения функциональных возможностей, в него введены генератор импульсов, элемент И, триггер управления, вход установки которого является входом формирователя, счетчик, дешифратор и n триггеров, причем выход генератора импульсов соединен с одним из входов элемента И, другой вход которого соединен с прямым выходом триггера управления, инверсный выход которого соединен с входом установки нуля счетчика, счетный вход которого соединен с выходом элемента И, выходы счетчика соединены с входами дешифратора, а выходы дешифратора - с входами установки n триггеров, входы сброса которых объединены и соединены с входом сброса триггера управления и последним выходом дешифратора, а выходы n триггеров соединены соответственно с сигнальными входами n импульсных усилителей, выход последнего из которых является выходом формирователя.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к частотно-временным измерениям

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах формирования импульсных сигналов

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в различных цифровых устройствах, работающих в условиях воздействия помех

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в системах синхронизации устройств автоматики и вычислительной техники

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть применено в системах передачи и приема цифровой информации по согласованным линиям связи между обрабатывающими средствами связи с удаленными терминалами, работающими с разными частотами передачи

Таймер // 2103808
Изобретение относится к устройствам отсчета времени и может найти применение в системах управления, контроля, измерения, в вычислительных устройств, устройствах связи различных отраслей техники

Изобретение относится к области радиотехнике и может быть использовано в оптической лазерной связи

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для формирования импульсов, свободных от влияния дребезга контактов в устройствах с механическими контактами и для формирования коротких одиночных импульсов по фронту длинных импульсных или потенциальных сигналов

Изобретение относится к биомедицинской телеметрии и может найти применение в многоканальных системах передачи биомедицинских сигналов и вычислительных комплексах обработки медико-биологической информации экспериментальной, клинической, спортивной и космической медицины

D-к-триггер // 2147787
Изобретение относится к устройствам коммутации и может найти применение в системах управления, контроля, устройствах связи, вычислительных устройствах и других устройствах различных отраслей техники

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах обработки импульсных сигналов

Изобретение относится к импульсной технике

Изобретение относится к импульсной цифровой технике для формирования импульсов требуемой длительности по каждому из трех событий: при включении питания, по сигналу замыкающей кнопки с подавлением дребезга, при обнаружении пропуска или прекращения изменения входных импульсов при разрешении обнаружения

Изобретение относится к области автоматики и импульсной техники и может быть использовано для формирования импульсов
Наверх