Формирователь импульсов

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗО6РЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<ц930616 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22)Заявлено 20.12.77 (21) 2556585/18-21 с присоединением заявки .%(23) Приоритет— (53}М. Кл.

Н 03 К 5/01

3ееударотвенный камнтет

СССР ае делан изобретений н открытнй (53} УДК 621.373 (088.8) Онубликовано 23.05.82. Бюллетень № 19

Дата опубликования описания 26.05.82 (72) Автор изобретения

\ л,.

»

:Ц РР з

В. И. Алексеев (7l ) Заявитель (54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относится к импульсной технике, а именно — к формирователям импульсов и может быть использовано в устройствах автоматики.

Известен формирователь импульсов, содержащий первый трехвходовый и второй двухвходовый элементы И-НЕ, соеди» ненные по схеме RS-òðèããåðà, времязадающий контур, выполненный на двух резисторах, конденсаторе и диоде, и выходной элемент И-НЕ, первый вход которого соединен с входом устройства и входом

5 первого элемента И-HE упомянутого триггера, второй вход — с выходом 8 триггера, а выход соединен с входом Я второго элемента И-НЕ триггера, выходы времязадаюшего контура соединены с двумя другими входами первого элемента И-НЕ (11

Недостатком известного формирователя импульсов является отсутствие лавинообразного процесса переключения первого элемента И-HF при формировании заднего фронта выходных импульсов, что существенно ограничивает диапазон длительностей формируемых импульсов неискаженной формы.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является формирователь импульсов, содержащий триггер, времязадаюшую цепь, выполненную на двух резисторах, конденсаторе и диоде, тринзистор, соединенный базой с выходом времязадаюшей цепи, эмиттером - с обшей

10 шиной, коллектором - с нулевым входом триггера, элемент И-НЕ (2J

Недостатком данного формирователя является значительная потребляемая мощность.

Бель изобретения - уменьшение по. требляемой мощности.

Поставленная цель достигается. тем, что в формирователь импульсов, содер20 - - 1 жащий триггер времязадаюшую цепь, состоящую из двух резисторов, конден- сатора и диода, транзистор, база которого соединена с выходом времязадаю

; шей цепи, эмиттер - с общей шиной, а

930616 коллектор — с нулевым входом триггера, единичный вход которого соединен с одним из входов элемента И-НЕ ис входной шиной, единичный выход триггера подключен через последовательно соединенные первый резистор, конденсатор и второй резистор к нулевому выходу триггера и к другому входу элемента И-НЕ, причем параллельно первому резистору подключен диод, катод которого соединен с еди- 10 ничным выходом триггера.

На фиг. 1 представлена электрическая схема формирователя импульсов; на фиг. 2 временные диаграммы, поясняющие его

15 работу. формирователь испульсов содержит

R S -триггер 1, единичный 5 вход которого соединен с входной шиной и с одним из входов элемента И-НЕ 2, тран20 эистор 3, коллектор которого соединен с нулевым R в х о IдIо м Iтр IиIгIIг е рpа 11, эмиттер с общей шиной, а база с выходом времязадающей цепи, выполненной на резисторах 4 и 5,конденсаторе 6 и диоде 7.

Единичный и выход триггера 1 соединен через последовательно включенные резис тор 4, к онденс а тор 6 и резис тор 5 с нулевым И выходом триггера 1 и с другим входом элемента И-НЕ 2. Диод 7 включен параллельно резистору 4

Зо формирователь импульсов работает следующим образом.

В исходном состоянии на вход 5 триггера 1 и ода е тс я потенциал уровня л огической "1" (см. фиг. 2 д ) . .При этом на З5 выходе Я триггера 1 устанавливается потенциал уровня логического "0", U на выходе Б — потенциал уровня логической " 1", Ц (см. фиг. 2 & ), конден г1 сатор 6 заряжен до напряжения ц на нижней обкладке. Поступающий на входную шину отрицательный (относительно уровня логической "1") импульс формирует передний фронт выходного импульса (см. фиг. 2 CI ) на элементе И-HE 2 45 и переключает триггер 1 в другое устойчивое состояние. На выходе Я триггера 1. устанавливается уровень логической 1", на выходе Q - уровень логического "0".

Конденсатор 6 начинает перезаряжаться. 50

Oíoâíàÿ цепь перезаряда состоит из резистора 5, выходного сопротивления по выходу Q трит гера 1, внутреннего сопротивления источника питания, выход° ного сопротивления по выходу Q TpHI 55 гера 1 и сопротивления параллельно соединенных реэис тора 4 и запертого обратным смешением диода 7. В этой цепи величина сопротивления параллельно соединенных резистора 4 и диода 7 во много раз превышает все остальные величины сопротивлений. Ток перезаряда создает на резисторе 4 и диоде 7 падение напряжения (см. фит. 2 ), приложенное минусом к базе транзистора 3, которое надежно его запирает. При этом на входе R триггера 1 удерживается потенциал (см. фиг. 2 1 ), несколько превышающий значение входного порргового напряжения логической 1 Ц элемента И-НЕ. Через время, определяемое постоянной времени цепи перезаряда конденсатора 6, возрастающее напряжение на базе транзистора 3 достигает значения U „при котором транзистор 3 отпирается. Напряжение на входе Я триггера 1 уменьшается и достигает уров) ня "nop триггер 1 начинает переключаться. С этого момента процесс переключения триггера 1 и открывания транзистора 3 протекает лавинообразно, благодаря положительной обратной связи с выхода 8 триггера 1 через резистор 5 и конденсатор 6 на базу транзистора 3 . Триггер 1 . переключается в исходное состояние, а на элементе И-HE 2 формируется задний фронт выходного импульса. В конце процесса на входе Я триггера 1 устанавливается потенциал входного порогового напряжения уровня логического "0", Uд р элемента И-HE 2, а конденсатор 6 начинает заряжаться до исходного значения напряжения. Основная цепь заряда проходит через резистор 5 и открывающийся при этом диод 7. Постоянная времени цепи заряда конденсатора 6 во много раз меньше постоянной времени цепи перезаряда.

Таким образом, предлагаемый формирователь импульсов обеспечивает формирование неискаженных импульсов в широком диапазоне длительностей, благодаря лавинообразному протеканию процесса пе реключения при формировании заднего фронта выходных импульсов, обеспечивает эффективное использование параметров времязадающей цепи, благодаря большим пределам изменения напряжения на верхней обкладке конденсатора 6 при формировании длительности выходного импульса.

Малое время восстановления устройства в исходное состояние определяется низким сопротивлением смещенного в прямом направлении при этом процессе (см. эпюры напряжений) диода 7 и низким выходным сопротивлением элемента И-HE триггера 1 (выход Q ).

930а16 6

Формула изобретения

Транзистор 3 не принимает участия в процессе восстановления в исходное состояние, т, к. в момент начала этого процесса транзистор 3 закрывается вследствие скачкообразного уменьшения напряжения на коллекторе транзистора 3 до значения Ипер, которое обеспечивает о ся наличием триггерных связей. Транзистор 3 удерживается в закрытом состоянии в течение всего времени, до начала следующего процесса формирования эадего фронта выходного импульса и находится в открытом состоянии только в течение короткого времени процесса формирования заднего фронта выходных импульсов.

Таким образом, подключение время задающей цепи в предлагаемом формирователе позволяет повысить экономичность формирователя при сохранении основных технических характеристик: минимальной задержки запуска, большого диапазона формируемых длительностей импульсов и формирования хороших фронтов выходных импульсов, т. е. позволяет достичь технического эффекта, состоящего в экономии элементов и существенном облегчении режима работы транзистора, при котором значительно уменьшается потребляемая им мощность.

Формирователь импульсов, содержащий триггер, времяэадаюшую цепь состоящую из двух резисторов, конденсатора и диода, транзистор, база которого соединена с выходом времязадаюшей цепи, эмиттер с обшей шиной, а коллектор - c нулевым входом триггера. вди1î ничный вход которого соединен с одним из входов элемента И-НЕ и с входной шиной, о тличаюшийся тем, что, с целью уменьшения потребляемой мощности, единичный выход триггера подключен через последовательно соединенный первый резистор, конденсатор и второй резистор к нулевому выходу триггера и к другому входу элемента И-НЕ, причем параллельно первому резистору рв подключен диод, катод которого соединен с единичным выходом триггера.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

% 3S7513, кл. Н 03 К 5/Ol, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

% 445140, кл, Н 03 К 5/04, 10.05.7 1.

930В Ы фиг. Р

Сос тав и тель М . Л ео нова

Редактор N. Данканич Техред 3. Фанта Корректор H. Степ

Заказ 35 12/80 Тираж 954 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4