УСТРОЙСТВО ЗАДЕРЖКИ ИМПУЛЬСОВ И УДВОЕНИЯ ЧАСТОТЫ Российский патент 1994 года по МПК H03K5/13 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в составе цифровых устройств электронной аппаратуры в качестве удвоителя частоты с плавно регулируемой скважностью импульсов, в качестве элемента регулируемой задержки импульсов или фазовращателя.

Известное устройство задержки импульсов и удвоения частоты, содержащее первый и второй элементы "ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ" первый вход второго элемента соединен с входной шиной, выход первого элемента соединен с вторым входом второго элемента, инвертор, выход которого соединен с катодом диода, анод этого диода соединен с первым входом первого элемента "ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ", вход инвертора соединен с входной шиной и катодом второго диода, анод которого соединен с вторым входом первого элемента "ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ", времязадающий конденсатор включен между входами первого элемента "ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ".

Недостатком этого устройства является отсутствие возможности точного управления длительностью задержек и импульсов удвоенной частоты.

Целью изобретения является повышение точности управления длительностью задержек и импульсов удвоенной частоты.

Для этого в известное устройство дополнительно вводится два транзистора, эмиттер каждого из которых подключен к катоду одного из диодов, коллектор каждого подключен к аноду соответствующего диода, базы соединены между собой и через управляющий элемент с общей шиной.

На чертеже показано предлагаемое устройство.

Устройство работает следующим образом.

Передний фронт входного импульса на шине 3 устанавливает на выходе инвертора 4 низкий потенциал. Диод 5 смещается в обратном направлении, а диод 6 - в прямом, в результате чего конденсатор 7 (верхняя обкладка) и верхний первый вход элемента 1 "ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ" через диод 6 закорачивается на общую шину, так как на выходе элемента 4 низкий потенциал. Конденсатор 7 начинает заряжаться суммой двух токов: выходным вытекающим током второго (нижнего) входа элемента 1 и током, текущим через транзистор 13 с шины 3, на которой установился высокий потенциал. Транзистор 13 открывается током базы, текущим через регулирующий элемент 14. В зависимости от величины этого тока меняется и величина тока, текущего через транзистор 13. На нижней обкладке конденсатора 7 растет потенциал, который по истечении необходимого времени достигает потенциала срабатывания элемента 1 по его второму нижнему входу. На выходе элемента 1 появляется высокий потенциал, который остается до смены полярности потенциала на шине 3.

Амплитуда экспоненты заряда конденсатора 7 близка к напряжению питания элементов схемы.

После смены полярности и сигнала на шине 3 на отрицательную, на выходе инвертора 4 устанавливается высокий потенциал, диод 6 запирается, а диод 5 смещается в прямом направлении. Второй нижний вход элемента 1 замыкается на общую шину через диод 5.

Теперь конденсатор 7 заряжается выходным вытекающим током первого верхнего входа элемента 1 и током, текущим через транзистор 12 с выхода элемента 4. При этом переходы транзистора 13 смещаются в обратном направлении, а ток базы транзистора 12 задается параметрами и состоянием регулирующего элемента 14.

Эквивалентная величина тока через отпертый транзистор 12 (или 13) определяется следующим образом, если регулирующий элемент 14 - резистор
I_э = , где I_э - ток через транзистор,
U_п - выходной потенциал элемента 4 или шины 3,
R₁₄ - сопротивление регулирующего элемента 4,
β - коэффициент усиления транзисторов,
U_эб - потенциал эмиттерного перехода транзисторов.

Если регулирующий элемент 14 обладает токостабилизирующими параметрами, то ток через транзисторы может быть задан с еще большей точностью
I_э=I₁₄˙β , где I₁₄ - ток через регулирующий элемент 14.

С выходной шины 9 снимаются импульсы удвоенной частоты с длительностями, регулируемыми элементом 14.

На входах элемента 2 "ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ" имеются импульсы входной частоты и импульсы удвоенной частоты, и в соответствии с алгоритмом этого элемента на его выходе и шине 8 будут иметь место импульсы, задержанные по времени на величину длительности отрицательного перепада напряжения на выходе элемента 1 и равные по длительности импульсам входной частоты.

Таким образом, по сравнению с основным устpойством заявляемое имеет следующее преимущество: повышается точность управления длительностью задержек и импульсов удвоенной частоты.

Использование: в импульсной технике, в составе цифровых устройств электронной аппаратуры, в качестве удвоителя частоты с плавно регулируемой скважностью импульсов, в качестве элемента управляемой задержки импульсов, фазовращателя. Сущность: в устройстве, содержащем первый и второй элементы "Исключающее ИЛИ", первый вход второго элемента соединен с входной шиной и входом инвертора, второй вход второго элемента "Исключающее ИЛИ" соединен с выходом первого элемента и выходной шиной импульсов удвоенной частоты, выход инвертора соединен с катодом первого диода, анод которого соединен с первым входом первого элемента "Исключающее ИЛИ", катод второго диода соединен с входной шиной, а анод его соединен с вторым входом первого элемента "Исключающее ИЛИ", времязадающий конденсатор включен между входами первого элемента "Исключающее ИЛИ", включены дополнительно первый и второй транзисторы, эмиттеры которых соединены соответственно с катодами первого и второго диодов, коллекторы - с анодами диода, а базы соединены между собой и через регулирующий элемент с общей шиной, что обеспечивает увеличение точности установки значений длительностей задержек и импульсов с одновременным расширением диапазона их регулировки. 1 ил.

УСТРОЙСТВО ЗАДЕРЖКИ ИМПУЛЬСОВ И УДВОЕНИЯ ЧАСТОТЫ, содержащее первый и второй элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход первого элемента соединен с вторым входом второго элемента, инвертор, выход которого соединен с катодом первого диода, анод которого соединен с первым входом первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, вход инвертора соединен с входной шиной, первым входом второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и катодом второго диода, анод которого соединен с вторым входом первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, между входами которого включен времязадающий конденсатор, отличающееся тем, что, с целью увеличения точности установки значений длительностей задержек и импульсов с одновременным расширением диапазона их регулировки, в него дополнительно введены первый и второй транзисторы, эмиттеры которых подключены соответственно к катодам первого и второго диодов, коллекторы - к анодам диодов, а базы соединены между собой и через регулирующий элемент - с общей шиной.