Формирователь установочного импульса
Владельцы патента RU 2542662:
Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственный центр автоматики и приборостроения имени академика Н.А. Пилюгина" (ФГУП "НПЦАП") (RU)
Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может использоваться в цифровых вычислительных машинах, запоминающих устройствах, устройствах, содержащих элементы памяти. Технический результат заключается в восстановлении работоспособности устройства. Устройство содержит два ключа, триггер, три резистора, конденсатор, пороговый элемент, шину питания, общую и выходную шины, дополнительный триггер, элемент ИЛИ, два элемента задержки, входная и тактирующая шины. 2 ил.
Устройство относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в цифровых вычислительных машинах, запоминающих устройствах, устройствах, содержащих элементы памяти для установки их в исходное состояние после включения напряжения питания и работающих после воздействия ионизирующего излучения.
Известен формирователь установочного импульса (а.с. H03K 5/01 №1248039), содержащий два триггера, каждый из которых D-типа, прямой выход первого из которых соединен с D-входом второго триггера, инверсный выход - с его D-входом, R-вход - с R-входом второго триггера, инверсный выход которого соединен с первым входом элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с шиной тактовых импульсов, выход - с C-входом второго триггера, выходную шину, конденсатор и два резистора, первые выводы которых соединены с шиной источника питания, а второй вывод первого резистора соединен с S-входами первого и второго триггеров, R-вход первого из которых соединен со вторым выводом второго резистора и с первой обкладкой конденсатора, вторая обкладка которого соединена с общей шиной, причем прямой выход первого триггера соединен с выходной шиной, C-вход - с выходом элемента И-НЕ.
Однако, после ионизирующего излучения триггеры могут установиться в произвольное состояние, а напряжение па обкладках конденсатора в результате утечек может уменьшиться (напряжение на обкладках конденсатора типа К10-17, К10-47 может достигнуть 50% напряжения питания, т.е. конденсатор может разрядиться). В данном случае при установке триггеров в единичное состояние элемент И-НЕ будет закрыт и тактовые импульсы не будут поступать на синхровходы триггеров. В результате этого на выходе устройства будет постоянный сброс. В этом случае, после окончания воздействия необходима установка элементов в исходное состояние.
Из известных, наиболее близким к предлагаемому является устройство формирования установочного импульса (а.с. H03K 21/38 №1328936), содержащее конденсатор, первый вывод которого соединен с общей шиной, а второй подключен к входу порогового элемента и через первый резистор соединен с шиной источника питания, D-триггер, два резистора и четыре ключа, выход порогового элемента соединен с С-входом триггера, а вход подключен к выходу первого ключа и управляющему входу второго ключа, входы первого, второго и третьего ключей соединены с общей шиной, выход четвертого ключа соединен с S-входом триггера и через второй резистор подключен к общей шине, управляющие входы первого, третьего и четвертого ключей соединены с прямым выходом триггера, D-вход которого соединен с шиной источника питания, а R-вход подключен к выходам второго и третьего ключей и через третий резистор к шине источника питания, причем вход четвертого ключа соединен с шиной источника питания.
В данном устройстве после ионизирующего излучения триггер может установиться в произвольное состояние, а конденсатор частично разрядиться. Так, например, при установке триггера в единичное состояние открываются ключи 7, 9, 10. На S-входе триггера устанавливается единичное состояние, а на R-входе - нулевое, конденсатор разряжен и состояние устройства не изменяется.
Для данного устройства, так же как и предыдущего, необходима установка элементов в исходное состояние, т.е. после ионизирующего излучения на выходе устройства должен формироваться импульс, как и после включения питания, и элементы должны установиться в такое же состояние, как и после включения питания.
Таким образом, задачей настоящего устройства является восстановление работоспособности после ионизирующего излучения.
Указанная задача достигается тем, что в устройство формирования установочного импульса, содержащее два ключа, триггер, три резистора, конденсатор, пороговый элемент, шину питания, общую и выходную шины, причем вход первого ключа соединен с шиной питания, а выход - с первым выводом первого резистора, второй вывод которого соединен с общей шиной, первый вывод второго резистора соединен с входом порогового элемента и с первой обкладкой конденсатора, вторая обкладка которого соединена с общей шиной, в него дополнительно введены дополнительный триггер, элемент ИЛИ, два элемента задержки, входная и тактирующая шины, причем выход первого ключа соединен также со вторым выводом второго резистора, а выход порогового элемента с - D- и R-входами триггера, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, кроме того, входная шина соединена с входом второго ключа, со вторым входом элемента ИЛИ и входом первого элемента задержки, выход второго ключа соединен с первым выводом третьего резистора, второй вывод которого соединен с входом порогового элемента, тактирующая шина соединена с синхровходом триггера и входом второго элемента задержки, выход которого соединен с синхровходом дополнительного триггера, входы S, D и R которого соединены соответственно с выходом первого элемента задержки, с шиной питания, выходом элемента ИЛИ, а выход - с выходной шиной.
На фиг.1 представлена схема предлагаемого устройства, где:
1, 2, 3 - входная шина, шина питания и тактирующая шина соответственно;
4 - второй ключ;
5 - первый ключ;
6 - первый резистор;
7 - третий резистор;
8 - второй резистор;
9 - конденсатор;
10 - пороговый элемент;
11 - триггер;
12 - первый элемент задержки;
13 - элемент ИЛИ;
14 - второй элемент задержки;
15 - дополнительный триггер;
16 - выходная тина.
На фиг.2 представлены временные диаграммы, поясняющие принцип работы предлагаемого устройства, где:
17 - сигнал на шине питания;
18 - сигнал на входе порогового элемента;
19 - сигнал на выходе порогового элемента;
20 - сигналы на тактирующей шине 3;
21 - сигналы на инверсном выходе триггера 4;
22 - сигналы на выходе элемента ИЛИ 13;
23 - сигнал на выходе второго элемента задержки 14;
24 - сигнал на входной шине 1;
25 - сигнал на выходе первого элемента задержки 12;
26 - сигнал на выходной шине 16.
Устройство работает следующим образом.
При включении питания, в первоначальный момент, на входе порогового элемента 10 устанавливается нулевое состояние. Соответственно, на выходе порогового элемента - пулевое состояние, а на инверсном выходе триггера 11 - единичное. Дополнительный триггер 15 устанавливается в нулевое состояние. Времязадающая RC-цепочка, состоящая из резистора 8 и конденсатора 9, начинает заряжаться и через определенное время на выходе порогового элемента 10 устанавливается единичное состояние. По фронту сигнала с шины 3 триггер 11 устанавливается в единичное состояние, а его инверсный выход в - нулевое. На выходе элемента ИЛИ 13 устанавливается нулевое состояние, т.е. снимается запрет по R-входу дополнительного триггера 15. Через время, определяемое длительностью элемента задержки, сигнал с выхода второго элемента задержки 14 переводит триггер 15 в единичное состояние.
Резистор 6 необходим для устойчивой работы ключа 5 и при разряде конденсатора 9 после выключения питания.
Таким образом, закончилось формирование длительности импульса по включению питания. При работе устройства в зоне ионизирующего воздействия элементы могут установиться в произвольное состояние, в том числе, элементы памяти после воздействия могут остаться в произвольном состоянии. Для восстановления исходного состояния и для быстрого заряда RC-цепочки с входной шины 1 поступает сигнал, который через элемент ИЛИ 13 устанавливает дополнительный триггер 15 в нулевое состояние. Одновременно, через ключ 4 начинает подзаряжаться RC-цепочка, состоящая из резистора 7 и конденсатора 9. Это происходит в случае частичного разряда конденсатора после воздействия ионизирующего излучения.
Таким образом, снимается запрет с триггера 11. Длительность входного сигнала должна быть не менее времени заряда RC-цепочки. По мере заряда пороговый элемент 10 переходит в единичное состояние, а по фронту сигнала с шины 3 триггер 11 переходит в единичное состояние, на инверсном выходе триггера 11 и на выходе элемента ИЛИ 13 устанавливается нулевое состояние, т.е снимается запрет по R-входу дополнительного триггера 15. Через время, определяемое длительностью первого элемента задержки, на S-вход поступает импульс, который переводит триггер 15 в единичное состояние.
Таким образом, на выходной шине сформировался сигнал установки аналогично сигналу по включению питания. Все элементы установились в состояние как после включения питания, а RC-цепочка зарядилась полностью.
Формирователь установочного импульса, содержащий два ключа, триггер, три резистора, конденсатор, пороговый элемент, шину питания, общую и выходную шины, причем вход первого ключа соединен с шиной питания, а выход - с первым выводом первого резистора, второй вывод которого соединен с общей шиной, первый вывод второго резистора соединен с входом порогового элемента и с первой обкладкой конденсатора, вторая обкладка которого соединена с общей шиной, в него дополнительно введены дополнительный триггер, элемент ИЛИ, два элемента задержки, входная и тактирующая шины, причем выход первого ключа соединен также со вторым выводом второго резистора, а выход порогового элемента с D- и R-входами триггера, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, кроме того, входная шина соединена с входом второго ключа, со вторым входом элемента ИЛИ и входом первого элемента задержки, выход второго ключа соединен с первым выводом третьего резистора, второй вывод которого соединен с входом порогового элемента, тактирующая шина соединена с синхровходом триггера и входом второго элемента задержки, выход которого соединен с синхровходом дополнительного триггера, входы S, D и R которого соединены соответственно с выходом первого элемента задержки, с шиной питания, выходом элемента ИЛИ, а выход - с выходной шиной.
