Генератор импульсных сигналов

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социапистическик

Респубпик (i»980026 (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 12.01. 81 (21) 3235616/18-21 с присоеаинением заявки М (23) Приоритет (5! )М. Кл.

G О1 R 31/28

9аударстаены0 квинтет,СССР но авлаи нэавретеннй н вткрмтн11 (53) УДК621.374 (088. 8) Опубликовано 07. 12.82. Бюллетень № 45

Дата опубликования описания 07 12 82 (72) Авторы изобретения

В.А, Кизуб, В.М. Костылев и В.А. К (7I ) Заявитель (54) ГЕНЕРАТОР ИИПУЛЬСНЫХ СИГНАЛОВ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для проверки исправности цифровых интегральных микросхем, установленных на печатных платах.

Известны устройства, позволяющие стимулировать входы микросхем, установленных на печатных платах, имеющие в своем составе тестер для определе1О ния логических состояний и генератор стимулирующих импульсов t 1 J.

Данное устройство рационально использовать только для поиска коротких замыканий, так как для проверки функционирования микросхем, установленных на печатных платах, необходимо использование двух автономных приборов: генератора и тестера.

При применении известного устрой- т ства необходимо использование двух логических зондов, один из которых должен выполнять только функции генератора, а другой — тестера. Кроме

2 того, устройство не позволяет использовать импульсную последовательность в автономном режиме, что сужает область его применения. м

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является логический импульсный генератор, который содержит первый триггер, кнопку, две дифференцирующие цепи, четыре элемента НЕ, три резистора и два транзистора, причем входы первого триггера соединены через контакты кнопки с общей шиной, выход первой дифференцирующей цепи соединен с входом первого элемента НЕ и через первый резистор с шиной питания, выход второго элемента HE соединен с входом второй дифференцирующей цепи, выход которой соединен с входом третьего элемента НЕ, коллектор nepeoro транзистора соединен с шиной питания, а змиттер — с коллектором второго транзистора, эмиттер которого соединен с общей виной, 3 980026 базы транзисторов соединены соответ ственно с вторым и третьим резисторами t 2).

Однако известный генератор не позволяет стимулировать выводы интегральных схем последовательностью импульсов. Кроме того, известный генератор не позволяет зарегистрировать наличие коротких замыканий сигнальных цепей на шину питания 1О и землю.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения контроля наличия коротких замыканий сигнальных цепей на шины питания и формирования последовательности стимулирующих импульсов.

Поставленная цель достигается тем, что в генератор импульсных сигналов, содержащий первый триггер, кнопку, две дифференцирующие цепи, четыре элемента НЕ, три резистора и два транзистора, причем входы

25 первого триггера соединены через контакты кнопки с общей шиной, выход первой дифференцирующей цепи соединен с входом первого элемента

HE и через первый резистор с шиной питания, выход второго элемента НЕ соединен с входом второй дифференцирующей цепи, вход которой соединен с входом третьего элемента НЕ, коллектор первого транзистора сое3S динен с шиной питания, а эмиттер— с коллектором второго транзистора, 0

° эмиттер которого соединен с общеи шиной, базы транзисторов соединены соответственно с вторым и третьим ю резисторами, введены мультивибратор, селектор, переключатель, эмиттерный повторитель, пятый и шестой элементы

НЕ, два элемента И- НЕ, второй триггер, четвертый, пятый, шестой резисторы, два светодиода и эмиттер45 ный повторитель, причем выход мультивибратора соединен с первым входом

1 селектора, второй и третий входы которого соединены через контакты переключателя с общей шиной, выход первого триггера соединен с четвертым входом селектора, выход которого соединен с входом второго элемента НЕ и входом дифференцирующей цепи, выход которой соединен с .входом пятого элемента НЕ, выход которого соединен с базой второго транзистора и через второй резистор с шиной питания, выход второй дифференцирующей цепи соединен через четвертый резистор с шиной питания и с входом шестого элемента НЕ, выход которого соединен с базой первого транзистора и через третий резистор с шиной питания, коллектор второго транзистора соединен с входом эмиттерного повторителя, выход которого соединен с первым входом первого элемента И-НЕ и входом четвертого элемента НЕ, выход которого соединен с первым входом второго элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с выходом первого элемента

HE выход третьего элемента HE соединен с вторым входом первого элемента И-НЕ, выход которого соединен с первым входом второго триггера, второй вход которого соединен с выходом второго элемента И-НЕ, выходы второго триггера через пятый и шестой резисторы соединены соответственно с катодами первого и второго светодиодов, аноды которых обьединены и соединены с шиной питания.

На чертеже представлена структурная схема генератора импульсных сигналов.

Генератор содержит первый триггер

1, кнопку 2, дифференцирующие цепи

3 и 4, элементы HE 5-8, резисторы

9-11, транзисторы 12 и 13, мультивибратор 14, селектор 15, переключатель

16, эмиттерный повторитель 17, пятый и шестой элементы НЕ 18 и 19, элементы И-НЕ 20 и 21, второй триггер 22, резисторы 23-25, светодиоды 26 и 27.

Выход мультивибратора 14 соединен с первым входом селектора 15, второй и третий входы которого через нормально замкнутый и нормально разомкнутый контакты переключателя 16 соединены с общей шиной питания.Четвертый вход селектора 15 соединен с выходом триггера 1, первый и второй входы которого через нормально замкнутый и нормально разомкнутый контакты кнопки 2 соединены с общей шиной питания. !

Выход селектора 15 соединен с входом элемента НЕ 6 и входом первой дифференцирующей цепи 3, выход которой соединен с входами элементов

НЕ 5 и 18 и через резистор 9 — с шиной питания, выход элемента НЕ 6 соединен с входом второй дифференцирующей цепи,, выход которой соединен с

980026

5 входами элементов НЕ 7 и 19 и через резистор 23 - с шиной питания.

Выходы элементов НЕ 18 и 19 соединены соответственно через резисторы

10 и 11 с шиной питания и с базами 5 транзисторов 13 и 12. Эмиттер транзистора 13 соединен с общей шиной питания, а коллектор - с эмиттером транзистора 12, с входом эмиттерного повторителя 17 и с выходом генератора импульсных сигналов.

Коллектор транзистора 12 соединен с шиной питания. Выход эмиттерного повторителя 17 соединен с входом элемента НЕ 8 и первым входом элемента И-НЕ 21, второй вход которого соединен с выходом элемента НЕ 7.

Выход элемента НЕ 8 соединен с первым входом элемента И-VE 20, второй вход которого соединен с выходом элемен- 20 та НЕ 5. Выходы элементов 20 и 21

И-НЕ соединены соответственно с первым и вторым входом второго триггера

22, прямой и инверсный выходы которого соединены через резисторы 24 и

25 с катодами светодиодов 26 и 27.

Аноды светодиодов 26 и 27 соединены с шиной питания.

Генератор импульсных сигналов работает следующим образом. 30

"ереключатель 16 устанавливается в одно из двух положений, первое соответствует режиму одиночных импульсов, второе — последовательности импульсов на выходе генератора. 3s

В первом режиме запрещается прохождение отрицательных импульсов с выхода мультивибратора 14 на выход селектора 15, но разрешается прохож- 40 дение импульсов от Формирователя одиночных импульсов, состоящего из триггера 1 и кнопки 2. Во втором режиме наоборот запрещается прохождение импульсов от Формирователя одиночных iS импульсов, но разрешается прохождение импульсов от мультивибратора 14 на выход селектора 15.

С выхода селектора 15 на первую дифференцирующую цепь поступает импульсный сигнал на вторую дифференцирующую цепь 4, через элемент 6 НЕ поступает инверсия этого сигнала.

Элементы дифференцирующих цепей .3

s5 и 4 выбраны таким образом, чтобы на выходе формировать по отрицательному фронту входных импульсов узкие импульсы низкого логического уровня.

Так как на дифференцирующие цепи

3 и 4 поступают инверсные сигналы, то первая дифференцирующая цепь 3 формирует импульсы по переднему фронту импульсов на выходе селектора

15, а вторая дифференцирующая цепь 4 по заднему фронту этих импульсов.

Импульсы низкого уровня, сформированные первой 3 и второй 4 дифференцирующими цепями, поступают на входы инверторов 5,18 и 7,19, При поступлении имп-льсов низкого уровня на входы инверторов 18 и 19 их выходные транзисторы закрываются, вследствие этого открываются выходные транзисторы 12 и 13, которые попеременно шунтируют выход генератора на общую шину и шину питания. Таким образом, на выходе генератора попеременно Формируются короткие импульсы низкого (по переднему фронту импульсов на выходе селектора 15) и высокого (по заднему фронту импульсов на выходе селектора 15 ) уровней, которые служат для переключения цепей высокого логического состояния в низкое, а цепей низкого логического состояния — в высокое.

Импульсы на выходе генератора не могут переключить в противоположное состояние точку, непосредственно связанную с шиной питания или общей шиной питания, т.е. если выход генератора подключен к точке, непосредственно связанной с шинами питания, то переключения на выходе отсутствуют. Сигналы с выхода генератора поступают на вход эмиттерного повторителя 17, поэтому в случае, когда выход генератора свободен или подключен к линии с логическими уровнями, на выходе эмиттерного повторителя 17 присутствуют импульсы, вырабатываемые генератором. Импульс низкого уровня, сформированный первой дифференцирующей цепью 3, вызывает появление на выходе генератора импульса низкого уровня. Этот импульс поступает через эмиттерный повторитель 17 на вход элемента НЕ 8, с выхода которого положительный импульс поступает на первый вход элемента И-НЕ 20, на

:второй вход которого также поступает импульс высокого логического уровня (проинвертированный импульс первой дифференцирующей цепи 3). Одновременное поступление импульсов высокого логического уровня на первый и второй

026

Зо

40

7 980 входы элемента И-НЕ 20 вызывает появление на его выходе импульса низкого логического .уровня. Этим импульсом второй триггер 22 устанавливается в нулевое состояние, при котором светодиод 26 светится и не светится светодиод 27. Аналогично импульс низкого уровня, сформированный второй дифференцирующей цепью

4, вызывает появление импульса высокого уровня на выходе генератора.

Этот импульс через эмиттерный повторитель 17 поступает на первый вход элемента И-НЕ 23, на второй вход которого также поступает импульс высокого логического уровня (проинвертируемый импульс второй дифференцирующей цепи 4). Одновременное поступление импульсов высокого логического уровня на оба входа элемента И-НЕ 21 вызывает появление на его выходе импульса низкого логического уровня, этим импульсом второй триггер 22 устанавливается в единичное состояние, при котором светится светодиод 27 и не светится светодиод 26.

Таким образом, импульсы низкого уровня на выходе генератора устанавливают триггер 22 в состояние, когда светится светодиод 26, а импульсы высокого уровня устанавливают триггер 22 в обратное состояние, при котором светится светодиод 27.

При выработке генератором последовательности импульсов оба светодиода светятся вполнакала.

Если выход генератора замкнуть с шиной питания или общей шиной питания, то происходит пропадание соответственно импульсов низкого или высокого уровня на выходе генератора.

В случае, когда выход генератора подключен к шине питания, на нем постоянно присутствует высокий уровень найряжения, а на выходе элемента НЕ 8 - логический "0", вследствие чего на выходе элемента И-НЕ 20 присутствует логическая "1", т.е. на втором входе триггера 22 нет импульсов, устанавливающих его в нулевое состоЯние. На первый вход триггера

22 поступают импульсы, устанавливающие его в единичное состояние. Таким образом, при замыкании выхода на шин питания триггер 22 устанавливается в единичное состояние, при котором све. тодиод 27 светится, а светодиод 26 не светится. Если выход генератора замкнуть на общую шину питания, триггер 22 устанавливается в нулевое состояние, при котором светится све-. тодиод 26 и не светится светодиод 27.

При выработке генератором последовательности импульсов оба светодиода светятся вполнакала. Таким образом, осуществляется самоконтроль работы генератора. При пропадании импульсов на выходе генератора например, при замыкании выхода генератора на шины питания, на светодиодах отображается определенное фиксированное состояние, при котором один из них светится, второй — нет.

Предлагаемый генератор значительно облегчает проверку микросхем, установленных на печатные платы, так как позволяет стимулировать входы микросхем как одиночными импульсами, так и последовательностью импульсов, а такие обнаруживать короткие замыкания сигнальных цепей на шины питания.

Кроме того, предлагаемое изобретение позволяет организовать режим самоконтроля, что повышает достоверность проверки микросхем.

Формула изобретения

Генератор импульсных сигналов, содержащий первый триггер, кнопку, две дифференцирующие цепи, четыре элемента НЕ, три резистора и два транзистора, причем входы первого ариггера соединены через контакты кнопки с общей шинои, выход первой дифференцирующей цепи соединен с входом первого элемента НЕ и через первый резистор с шиной питания, выход второго элемента НЕ соединен с входом второй дифференцирующей цепи, выход которой соединен с входом третьего элемента НЕ, коллектор первого транзистора соединен с шиной питания, а эмиттер - с коллектором второго транзистора, эмиттер которого соединен с общей шиной, базы транзисторов соединены соответственно с вторым и третьим резисторами, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей генератора,в него введены мультивибратор, селектор, переключатель, эмиттерный повторитель, flRTblll и шес26 10 соединен с первым входом первого элемента И-НЕ и входом четвертого элемента НЕ, выход которого соединен с первым входом второго элемента

И-HE„ второй вход которого соединен с выходом первого элемента НЕ, выход третьего элемента HE соединен с вторым входом первого элемента И-НЕ, выход которого соединен с первым входом второго триггера, второй вход которого соединен с выходом второго элемента И-НЕ, выходы второго триггера через пятый и шестой резисторы соединены соответственно с катодами первого и второго светодиодов, аноды которых объединены и соединены с шиной питания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l, Авторское свидетельство СССР

N 729533, кл. 5 0 1 R .31/28, 1978.

2. Сантеки A. Контрольно-измерительные приборы для испытаний логических схем.- "Электроника", 1975, М 19, с.М, рис.б.

9 9800 той элемента НЕ, два элемента И-НЕ, второй триггер, четвертый, пятый и шестой резисторы, два светодиода и эмиттерный повторитель, причем выход мультивибратора соединен с первым входом селектора, второй и третий входы которого соединены через контакты переключателя с общей шиной, выход первого триггера соединен с четвертым входом селектора, выход 10 которого соединен с входом второго элемента НЕ и входом первой дифференцирующей цепи, выход которой соединен с входом пятого элемента НЕ, выход которого соединен с базой второго 15 транзистора и через второй резистор с шиной питания, выход второй дифференцирующей цепи соединен через четвертый резистор с шиной питания и с входом шестого элемента НЕ, выход 2о которого соединен с базой первого транзистора и через третий резистор с шиной питания, коллектор второго транзистора соединен с входом эмиттерного повторителя, выход которого 2$

980026

Составитель Л. Колосков

Редактор Н.Кешеля ТехредА,Бабинец Корректор Л.Дзятко

Заказ 9352/35 Тираж 717 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