Формирователь импульсов на моп-транзисторах

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

} л I (1I) ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 14.12.78 (21)2695241/18-21 (51)М. Кл.

Н 03 К 19/08 с присоединением заявки М

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 23.12.80. Бюллетень }ч9 47

Дата опубликования описания 23. 12. 80 (53) УДК 621.373..41(088.8) (72) Авторы изобретения

A.Ã. Солод, B.Ï. Сидоренко и С.В. Высочина (71) Заявитель (Б 4) ФОРМИРОВАТЕЛЬ ИМПУЛЬСОВ HA МОП-ТРАНЗИСТОРАХ

Изобретение относится к радиотехнике и может быть применено в устройствах импульсной техники и автоматики.

Известен формирователь импульсов на МОП-транзисторах, содержащий входной инвертор с динамической токостабилиэирующей нагрузкой, выходной и дополнительный двухтактные усилители затворы которых соединены параллель- }() но, дополнительный транзистор, исток которого подключен к стоку нагрузочного транзистора входного инвертора, а затвор и исток — к полюсу источника питания, смещающий кон- 15 денсатор, включенный между выходом дополнительного двухтактного усилителя и истоком дополнительного транзистора (1).

Однако при подаче отрицательного 2О импульса на вход формирователя, смещающий конденсатор заряжается со стороны дополнительного транзистора

-до напряжения Uw -Unop, где Пил напряжение источника питания, Поор — 25 пороговое напряжение. При поступлении на вход устройства нулевого потенцнала закрываются нижние транзисторы инвертора и двухтактных усилителей и происходит увеличение отрицатель- 30 ного потенциала на выходе входного инвертора до величины равной

U p . После этого срабатывает положйтельная обратная связь через дополнительный двухтактный усилитель и смещающий конденсатор и напряжение. на выходе входного инвертора достигает величины211ни U},z, а на выходе двухтактных усилителей — U„ . Если фронт входного сигнала имеет большую длительность, то во время переходного процесса нижний транзистор инвертора закрывается медленно и происходит потеря заряда, накопленного на смещающем конденсаторе. Потеря заряда 1} т

С где i — ток через нижний транзистор инвертора; t — время в течение которого закрывается нижний транзистор инвертора; С вЂ” величина смещающего конденсатора. Это явление приводит к увеличению спада выходных импульсов формирователя.

Цель изобретения — уменьшение длительности спада выходных импульсов при больших длительностях фронтов входных сигналов.

790335.Поставленная цель достигается тем, что в формирователь импульсов на МОП-транзисторах, содержащий входной иннертор с динамической токостабилиэирующей нагрузкой, выходной и дополнительный двухтактные усилители, входы которого попарно объединены, дополнительный МОП-транзистор, исток которого подключен к стоку нагруэочного МОП-транзистора входного инвертора, а сток — к полюсу источника питания, смещающий конденсатор, включенный между выходом дополнительного двухтактного усилителя и истоком дополнительного МОП-транзистора, введен дополнительный инвертор с токостабилизирующей динамической . 15 нагрузкой, вход которого подключен к выходу выходного двухтактного усилителя, а затвор. нагруэочного ИОПтранзистора соединен с затвором дополнительного МОП-транзистора. 20

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема формирователя на МОП-транзисторах.

Формирователь на МОП-транзисторах содержит дополнительный иннертор с токостабилизирующей нагрузкой (транзисторы 1,2,3 и конденсатор 4), входной иннертор с токостабилиэиру-, ющей нагрузкой (транзисторы 5,6,7 и конденсатор 8), дополнительный транзистор 9, смещаюций конденсатор

10, дополнительный двухтактный усилитель, состоящий из транзисторов

11, 12 и выходной двухтактвый усилитель, состоящий иэ транзисторов 13, 14. Работа устройства осу- 35 шествляется следующим образом. При наличии на выходе устройства (точка ж ) отрицательного потенциала транзистор 3 открыт и конденсатор

4 заряжается до величины потенциала 4()

Uèï -ц пор i(точка а ) . При поступлении на вход устройства отрицательного потенциала открываются транзис-торы 7,12 и 14. В точках д, е, ж устанавливается нулевой потенциал, что принс- ит к закрыванию транзистора 3 и установлению на выходе дополнительного инвертора, благо" даря токостабилизирующей нагрузке, отрицательного потенциала равного

U>ä, а в точке — потенциала равного 2U>>-U я . Транзистор 9 открыт и происходит заряд конденсатора 10 в точке г до потенциала Ф 1) л л

aU гдеьП вЂ” падение напряжения между стоком и истоком транзистора

9, в результате протекания тока и заряд конденсатора 8 до величины

Пин -U пор. При подаче на вход. устройства положительного перепада напряжения транзисторы 7,12,14 закрываются,щ

Отрицательный потенциал в точке д нарастает, это приводит к увеличению потенциала в точке в .

Нарастание потенциала в точке д происходит не эа счет заряда, накопленного на конденсаторе 10, а эа счет тока, протекающего от источника питания через открытый транsHcTop 9. Поэтому при больших длительностях фронтов при неполностью закрытом транзисторе 7 не происходит разряда конденсатора 10 и на протяжении всего положительного перепада потенциал конденсатора равен

4Ъ UQQ 5U 4

Когда напряжение в точке д достигает порогового напряжения транЗистора 11, последний открывается и напряжение в точке е начинает повышаться, что н свою очередь приводит к повышению напряжения в точке г . Когда напряжение в точке д достигает неличины порогового напряжения транзистора 13, последний открывается и в точке ж начинает наростать отрицательный потенциал,Когда потенциал в точке ж достигает величины, равной пороговому напряжению транзистора 3, последний открывается, потенциал в точке б станет близким к нулевому, что приведет к понижению потенциала в точке а до величины ранной U —

Транзистор 2 закрывается и дальнейшее понышение потенциала в точке д будет происходить эа счет заряда, накопленного на конденсаторе

10. Скорость нарастания отрицательного потенциала на выходной клемме при емкостной нагрузке определяется зарядным током через открытый транзистор 13.

Зарядный ток (U9 (411 "Ж где U> ютенциал точки д Uw потенциал точки ж; ()лЭ вЂ” поро говое напряжение транзистора 13.

Таким образом зарядный ток увеличивается по квадратичному закону при увеличении зарядного напряжения в точке д

С1О ИП где ()бло — накопленный на конденсаторе 10 заряд.

Так как заряд на конденсаторе не меняет своей величины до тех пор, пока потенциал в точке д не достигнет величины равной сумме пороговых напряжений тр."нэисторов 13, и 3, благодаря тому, что происходит заряд конденсатора 10, через открытый транзистор 9, то это приводит к увеличению потенциала Ус ю, а, следовательно, и уменьшению спада выходных импульсов °

Введение дополнительного элеменга — усилителя с токостабилизирующейнагрузкой позволяет увеличить эффективное напряжение на затворе верхнего транзистора выходного усилителя, что по квадратичному закону величйвает зарядный ток выходного каскада и прйводит к уменьшению спа790335

Формула изобретения

Составитель А.Тимофеев

Редактор М.Габуда Техред Н.Граб Корректор Г.Решетняк

Эакаэ 9076/бВ Тираж 995 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035,Москва,F-35,Раушская наб,,д.4/5

Филиал IIIIII Ïàòåûò,ã.Óæãoðoä,óë.Ïðîeêòíàÿ,4 да выходных импульсов, а следовательно, и к повышению быстродействия устройства. Этот эффект особенно значителен при больших длительностях фронтов входных сигналов.

Формирователь импульсов на МОПтранзисторах, содержащий входной инвертор с динамической токостабилизирующей нагрузкой, выходной и дополнительный двухтактные усилители, входы которых попарно объединены, дополнительный МОП-транзистор, исток которого подключен к стоку нагрузочного МОП-транзистора входного инвертора, а сток — к полюсу источника питания, смещающий конденсатор, включенный между выходом дополнительного двухтактного усилителя и источника дополнительного МОП-транзистора, отличающийся тем,что с целью уменьшения длительности спада выходных импульсов, в него введен дополнительный инвертор с токостабилизирующей динамической нагрузкой, вход которого подключен к выходу выходного двухтактного усилителя, а затвор нагрузочиого МОП-транзистора соединен с затвором дополнительного

МОП-транзистора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

15 1. Авторское свидетельство СССР

9 420125, кл. Н 03 К 19/08,11.02.72 (прототип) .