Генератор прямоугольных импульсов

 

Дополнительное к авт. свид-ву—

Заявлено 06.11.79 (21) 2837386(18-21 (51) М. Кл.

Н 03 К 3! 281 соединением заявки . м—

Приоритет—

Оп1:бликовано 15.08.81. Бюллетень ¹,30 (53) УДК 621.373..5 (088.8) Дата опубликования описания 17.08.81 (72) Автор изобретения

10. Ф. Бондаренко (71 ). Заявитель (54) ГEHFPATOP ПРЯМОУГОЛЬНЫХ ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах дискретной автоматики, вычислительной техники и радиолокации.

Известен генератор прямоугольных и мпульсов, содержащий RS-триггер, времязадающий элемент, два входных логических элемента И-НЕ, выходы которых подключены к установочным входам RS-триггера, при этом времязадаюший элемент включен между входами логических элементов И-НЕ и анодами двух диодов, катоды которых подключены ко вторым входам логических элементов И-НЕ и к выходам RS-триггера (1).

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является мультивибратор, содержащий триггер, к выходам которого подключены катоды диодов, анодами подсоединенный к обкладкам времязадающего конденсатора и входам логических элементов И-НЕ, выходы которых перекрестно подключены к установочным входам RS-триггера (2).

Недостатки этого мультивибратора узкйй диапазон генерируемых частот и низкая стабильность частоты в диапазоне воздействия дестабилизируюших факторов.

Цель изобретения — расширение пределов регулирования частоты колебаний, повышение се стабильности в диапазоне воздействия дестабилизируюших факторов.

Поставленная цель достигается тем, IT(; в генератор прямоугольных импульсов. содержаший инвертор, триггер, к выходам которого подсоединены катоды диодоь, между анодами которых включен времязадаю>0 ший конденсатор, обкладки которого через времязадаюшие резисторы подсоединены к источнику питания, введены лоп,ческий расширитель числа входов ИЛИ. два транзистора р-п-р типа, резистивный делитель напряжения и два диода, при этом базы р-и-р транзисторов соединены с коллектором выходного транзистора логического расширителя числа входов ИЛИ и со средней точкой рсзистив|1ого делителя напряжения. подключенного параллельно исто инку питаМ ния, и через инвертор — со счетным входом трип ера, обкладки времязадаюгцего конденсатора подсоединены через диоды, включенные в непроводягцем для тока заряда

855949

3 направлении, к об(цей пине и к эмиттерам р-)(-р транзисторов, коллекторы которых через последовательно соединенныс резистор и переход база — — коллектор многоэмиттерногÎ транзистора соединены с базой БыXOjLHOI 0 TP3flÇHCTOP3 70(H!!PCKOI 0 Р»С 111HPHтеля числа входов ИЛИ, эмигтсром полсоелиненного к обшей шине, причем Б качестве триггера использован D-триг, ер со счетным входом, выполненный ны элемент(юй базе ТТП, в качестве р-(7-р транзисторов (О иглюльзонын интегральный прерыватель, а в качествеи-рмтранзистора — эквивялеlli», двухбазо()ого .LHO;!3 использован логи ческий расширитель числа входов ИЛИ.

Н3 фиг. 1 приведена cxcма генератора прямоугольных импульсов; и» фиг. 2 — то

>;<Е, БЯР(!ЫНГ.

Устройство содержит триггер 1 со счетным вхо Lo>i, сч(тный вход которог(> через инвертор 2 соединен со средней точкой резистив!югo делителя па пряжеIIHH, состоя г! ! пего из резисторов 3 и 4, коллектором выхо, (ного тра н i ifcTO pc! 5;!(э(и г!с KOPО p»c II IHрптсля числа Входов ИЛИ 6 и бызяъ!(! р-(7->) тры!(зисторов 7 и 8. )миттсры 0-)f-р транзисторов 7 и 8 соединены с обклылкы, Бремязадаюшего кондснсытора 9, анодами ,(иодов 10 и 11, като;(ыми диодоь !2 и 13., и времязалы оашими резисторами 14 и 15.

Резистивный делитель напряжения из реЗистОрОВ 3 H 4 H Hp(м5!Задаю(цие резис(0

pbl 14 и 15 !к>дключсны к (ине источникы питания.

Зи

Устройство р ы(>от?!ет слелукнци м образо,:.

П Ри по;!ы 1(I! II:(f) 51?f((- .г:. :IH пи ы! г((: 51 I 1: (I (p 1 СО с 1< . II bl >(Б. <ОлOlc!, " I 3112 Bil B»PÒÑ5!

13 одно ИЗ c130!Ix Уc f oI!«HBbfx cocT0HIllil!. BP мязалыю!ций конденсатор 9, нижняя (llo сх(ме1 обклйдка которого «срез диод !1 Ho.iкл!очепа к нуг(евом> выходу триггеры !,,I»

КОТОРОМ Д(.ЙСТБЪЕТ, Нгillp» iXI() НИЗКПИ, ()О1)ЕII Ь Н3ПРЯЖСН И Я, II ЯЧ И ИЗЕТ 13 j)Я?KЯТI>С5! I:) цени: источник - Е„ III!TBI(H51 устройства, времязадающий резистор (4, прямос)(сщсн- 40 ный диод 11, промежуток коллектор — — эмиттер насыщенного Быхолного транзистора триггера 1, общая пина. В этот foxICHT

Бремени лио,! 10 и переходы база — — эмиттер транзисторов 7 и 8 смещены в обратном

lI2l1p lBëcHèH и ня р»боту уcTpok(<"тB» !(е окаЗЫБЯ К)Т 1(И К;IК(П.О В, (;I ЯНИЯ На г !iC !.НО; BXO "P. триггеры 1 при этом действует низкий уровень

lI(1 l! P51 "КС НИ>1. КOГЛcl .) КС liог(сг! ЦИ(3Л ЬНО 113рястающес на конденсаторе 9 напряжение достигает норогового ныпряжеHHH срыба- 50 тывания эл KTpoll»ol o клк> га (транзисторHOI 0 ЭКБ((Б», I(. IITcl, LI)VX<)(I 30BOI ЛИОЛЫ Н г!

ДBУХ ТР((ilзf(СТОР»Х PЯЗI(ОГО ТH 13 (PОВ0,1И— мое(H, последний 13 р Зульгяте лавинообрязНОГО (I j)0 IICC(cl, II j>OII CX0 151!Iii I 0 Б I(Т;! Е, 00р!I IOBclf1IIOII р»НЗИ(ТОргlми > . -I 8, H»Cblli!2(.Tся. Пр! этом транзистор 7 остыется закрытым зы счет того, 11 o его:!cрехол эмиттсрбс>32 ll po 70. !?K2cт Оста ВЯтьс>f (.",Iе!цен нl 131 в обратном напрывлении и не оказывает ны работу устройства никакого влияния.

Сформированный в момент переклю (ения электронного кл(оча отрицательный и (пульс, действующий ня резисторе 4, после инвертирования инвертором 2, переводит триггер 1 Б противоположное состояние, характеризующееся низким уровнеxl напряжения на единичном, и высоким — на его нулевом выходах. При этом лио „ 11 смешастся в обратном направлении высоки.",! уровнем напряжения, лейству(0 .цим н (его катоде, а ко(!лепсытор 9 ".аряжыется по i!е;!и: источник -(Гт(i(!Нтания, Бремязяла!Ощий резистор 15, прямое .е !PHHb!ii диод (О, промежуток коллекrnj) эмиттср н,-:гbi;ii;нного Выходного тра! зистора триггера 1, общая и:иня.

Транзистор 8 при этом находится в Бык.!о«СИНО((СОСТОЯНИИ И HE ОКЯЗЫВЯСТ П . ЫООТУ устройства никакого Б;:ияния. После достижения экспо ненпи альп.l)l напряжением ны

Б р е .,1 я:1 ы я ю не м K o I I;1 (. I l c» ò 0 (ý B 9 г! О р О Г 0 Б 0 Г 0

, 1)oBHH !I()oHc. о,)и(1)к.,>г>-ip lèB электроннОГО ключа, образова(!Ного, .- пзисторами 5 и 7.

1<оторые в результате, 2!.",:I!i образного процесса насыщаются, а KOHле»caTOp 9 аз() 51 ?К Я Е Т С 5! Ч Е Р Е 3 Н И 3 К 0 О 3 !i 0 P С 0 П () 0 Т И В.1 Е Н И Е . :ась:щенного электронно! о кл!0 -;à и диода 13.

Отрицательный импуль" напряжения, сформированный ня резисторе -,, после инвертирования инвертором 2, переводит триггер 1 первоначальное состоя(!ие. Далее процесс повторяется.

Расширение пределов регулирования: асто rbf генерируемых импульсов !OcTaто«-. о нагляд(ю оценивается из соотношения

И

- - 4)<А. ) Е ()

Г(- —— =5

Л ц f ь | с 3. — ) > г (!c! >

Е" где ь = (<С> 25, Vnof; c00TBcTcTI3PIfifo: постоянная времени времязалающей цеIIHi

f13ïðÿ?кен11е питания х Ггройства и напряжениее, соответствующее порогу срабатыва1(ия вентиля ТТП известного устройства; ь((= — Rff С, ЕА, Ъ м. соо гветственно: постоянная времени Бремязадыющей цепи, напря?кснис !пггания и няг(ряжение включе.

HHH ЭКБИБ(1 IC(ITc) J,вуХбя;30BOI ЛИ Ода ПРЕЛлагыемого устройства.

В предлагаемом "енераторе высокая

СТ30Н lbH0CТЬ ЧЯСTOTbl П()BTÎPPНИЯ ИМПМЛЬСОВ при изменении H»HpH?K(íHÿ источника питания достигается благодаря использованию известных стыбилизиру:оших свойств моста.

Термоконпенсация происходит следующим образом: при нормальной температуре ба I»Hc мосты. оорязовынного В момент заряда врсмязядающей КС-цепью и резистивным дс,(итс.1ем пыпряжения, происхо f HT В YoAIPHT времени l f, соответст(;ующий пересечению

5 г установлен ного уровня vs . с ра баты ва и и я компаратора, выполненного на транзисторах разного типа проводимости, с экспонентои, действуюшей на времязадаюшем кон;1енсаторе. При повьйпении температуры, с одной стороны увеличивается падение напряжения на резисторе 3 за счет возрастания токов

I)(l), Ib„a также коэффициента усиления тока закрытого транзистора 5, что приводит к понижению установленного уровня Ъвк?1 .

С другой стороны, рост 1эо, а следовательно. члена 1 ОК14 (1э()К15) и постоянный времени соответствуюшей времязадаюшей RC-цепи. приводит к уменьшению крутизны экспоненты заряда времязадаюшего конденсатора при положительных температурных коэффициентах сопротивления (ТКС) и емкости (ТКЕ). В результате пересечения экспоненты и ypoI313HVii(!I должно в идеальном случае произойти в тот же момент времени t !. Это позволяет получить высокую стаби IbHoc Tb частоты при изменении температуры окружаюп(ей среды. Однако в реальны. схемах пересечение происходит не в точке 3, а в ее окрестности, что объясняется разбросом параметров элементов схемы. В -!pc 1лагаемом генераторе в целью уменьшения вл!!яния на величину установленного уровня срабатыванияЧ ((т(устройства разброса параметров р-)г-р транзисторов применен kkHTC!.paльный прерыватель, параметры транзисторов которого практически идентичны в силу того, что в процессе изготовления интегральной схемы все ее компоненты формируются на 30 общем кристалле. Таким образом, без применения каких-либо специальных мер термокомпенсации схема обеспечивает высокую стабильность частоты.

Предлагаемое устройство характеризуется также высокой стабильностью длительности импульсов на выходах устройства

«Выход 3», «Выход 4», которая достигается благодаря тому, что с ростом температуры уменьшается сопротивление насыщенных транзисторов компаратора, а емкость увеличивается при положительном ТКЕ. В результате постоянная времени времязадающего конденсатора изменяется незначительно. Одновременно умены!унт(с!г и VI!«u )/s»« компаратора с одним и тем же температурНЫМ КОЭффИцИЕНтОМ, И (3 рЕЗуЛЬтатЕ дЛИтЕЛЬ- 45 ность импульса, образованного в момент разряда времязадающего конденсатора, изменяется незначительно.

Кроме тога, такой генератор отличается расширенными функциональными возможностями за счет использования двух противофазных импульсов «Конец длительности импульса» и «Конец длительности паузы» (периода)», также за счет наличия возможности, в случае необходимости, работы устройства в режиме преобразования «Напря- s5 жение — частота», для чего отсоединяют резистор 3 от источника + Еп питания и!

1О !соединить ссо к !!с! Очник,. i! 1)co(0" 3) смога напряжения.

Подавая на о;и! !i плп все входы мпог(—

? х! 11 Г(Р НОГО тРЯ нз 1IстОРЯ, 1ОГI! чсcl(OÃÎ 1)Я(ш":, HTc.,я числ; г>ходов 1(ЛИ .!0: нческую с 11!и!!им, устройство можно, в ела ч;1е 13еобходп мости, перс вести в заторможешг()е состояние.

Логический расширитель числя вхо 1013

ИЛИ может быть заменен тг-/)-n транз1!с 0ром (фиг. 2).

Форт! га uçîáðåò(.Hè« ! . ГеklE pßòo1 прямо" Гольных имп .)ьсов. со?1ержяп ий нньертор, три(гер, к выходам

КОТО!?ОГО поде(?е, 111п(Hbl К11ТОдЫ l,иод011, м!. жду ано.(ями ко.горьгх включ(и врсмлзяд;!IîШ!! и #OH)CHC HTОР, 00 К. I Я ДК11 К(?ТО !)ОГО ЧЕР(3 !

3P(. ":Язая(11!О! II!I(f)ез!1(тОРы 1!0 100(,11 I(!I I>I источнику питания, отлггчаюитггс.г тем, что, с цель!0 расширения пределов регулирования .астоты и повышения ее стябпль1гос I и в диапазоне воздействия дестябилнз13ру!0!них факторов, в него введены лoi ическпй расширитель числа входов ИЛИ, двя транзистора р-гг-р типа, резнстивный д(лнтель !апряжс1шл и два диода, пр этом базы р-тг-р тря:зисторов coe;1Hiiei3b с коллектором выходного транзистора логического расширителя числа входов 11ЛИ и со средней точкой резистивного делителя напряжения, подключенного параллельно источнику питания, и через инвсртор — со счетным входом триггера, причем обкладкг( времязадающие резисторы подсоединены ны через диоды, включегшые в непроводлшем для тока заряда направл(нии, к общей шине и к эмиттерам р-гг-р транзисторов, коллекторы которых через последователь IO соединенные резистор и персход оаза колл KTÎp мно!.оэмнттерного транзистора соединены с базой выходного транзистора ло! Нческого расширителя числа Bxo;loB ИЛИ эмиттером подсоединенного к общей шине.

2. Генератор по п. 1, от.гичаюигийся тем, то в качестве триггера использован D-триггер, со счетным входом, выполненный на элементной базе ТТП.

3. Генератор по и. 1, огличаюгиийся тем, что 13 качестве р-тг-р транзисторов использова; Ннтегряль1!ый прерыватель.

4. Генератор по и. 1, отлггчающиися тем, ЧТО В 1(dLIECTI)C rl-P-тг TPBH3IICTOPH — - ЭКВИВалс!Гга двухбазового диода использован логический расширитель чгсла входов ИЛИ.

Исто-инки информации, принятые 130 внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Х 496657, кл. Н 03 К 3/02, 1974.

2. Авторское св!!петель«тво СССР

Л» 473282, кл. Ft 03 К 3/2?81, 1973 (llpoTHTiiI:I) .

855949

Вь!ход 4 йипЯЯ

Редактор И. Касарда

Заказ 6962/83

Составитель Н. Романенкова

Тсхред А. Бойкас Корректор Ю.Макаренко

Тираж 988 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий ! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4