ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ Российский патент 2004 года по МПК H03K3/28 H03K5/00 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах вычислительной техники и систем управления.

Известен генератор импульсов (см. книгу Яковлева В.Н., Воскресенского В.В., Мирошниченко С.И. и др. Справочник по микроэлектронной импульсной технике. К.: Технiка, 1983, рис.9.3 г.), содержащий два элемента 2ИЛИ-НЕ, два резистора, два конденсатора, два диода и источник напряжения. Выход первого элемента 2ИЛИ-НЕ соединен непосредственно с первым входом второго элемента 2ИЛИ-НЕ и первым выводом первого конденсатора и через первый резистор - с первым выводом второго конденсатора, анодом первого диода и первым своим входом. Выход второго элемента 2ИЛИ-НЕ соединен непосредственно с вторым входом первого элемента 2ИЛИ-НЕ и вторым выводом второго конденсатора и через второй резистор - с вторым выводом первого конденсатора, анодом второго диода и первым своим входом. Катоды диодов объединены и подключены к положительному полюсу источника напряжения, отрицательный вывод которого соединен с общей шиной. Выходы первого и второго элементов 2ИЛИ-НЕ являются выходами генератора импульсов.

Недостатками генератора импульсов являются наличие выбросов напряжения на входах элементов 2ИЛИ-НЕ и перегрузка по выходному току в момент переключения вследствие перезаряда конденсаторов.

Наиболее близким к заявляемому изобретению по совокупности существенных признаков является генератор импульсов (см. а. с. СССР №1279056 от 06.01.82, МКИ: Н 03 К 5/01, 5/153, “Устройство защиты от дребезга” авторов В.Л.Червяка, М.А.Гуранчика и А.В.Рывкина, опубл. 23.12.86, Бюл. №47), содержащий мажоритарный элемент, инвертор и элемент задержки. Первый вход мажоритарного элемента соединен с входной шиной. Второй вход мажоритарного элемента соединен с его выходом, выходной шиной и входом инвертора. Выход инвертора через элемент задержки подключен к третьему входу мажоритарного элемента.

Недостатком генератора импульсов является неспособность генерации последовательности импульсов вследствие схемного построения.

Задачей, решаемой предлагаемым изобретением, является создание генератора импульсов, обладающего расширенными функциональными возможностями, а именно способностью генерации последовательности импульсов.

Технический результат, заключающийся в расширении функциональных возможностей, достигается тем, что в генератор импульсов, содержащий мажоритарный элемент, входную и выходную шину, соединенную с выходом мажоритарного элемента и его вторым входом, введены элемент 2ИЛИ-НЕ, два резистора, два диода и два конденсатора, первые выводы которых объединены и подключены к общей шине, второй вывод первого конденсатора соединен непосредственно с первым входом мажоритарного элемента и анодом первого диода и через первый резистор - с вторым выводом второго конденсатора, третьим входом мажоритарного элемента и катодом второго диода, анод которого соединен с катодом первого диода и через второй резистор - с выходом элемента 2ИЛИ-НЕ, первый вход которого соединен с входной шиной, а второй вход - с выходом мажоритарного элемента.

Указанная совокупность признаков позволяет расширить функциональные возможности генератора импульсов генератора за счет способности генерации последовательности импульсов путем изменения длительности управляющего входного сигнала.

На чертеже приведена принципиальная схема генератора импульсов.

Генератор импульсов содержит мажоритарный элемент 1, входную 2 и выходную 3 шины, элемент 2ИЛИ-НЕ 4, первый 5 и второй 6 конденсаторы, первый 7 и второй 8 резисторы, первый 9 и второй 10 диоды. Выход мажоритарного элемента 1 соединен с своим вторым входом и выходной шиной 3. Первые выводы конденсаторов 5 и 6 объединены и подключены к общей шине. Второй вывод конденсатора 5 соединен непосредственно с первым входом мажоритарного элемента 1 и анодом диода 9 и через резистор 7 - с вторым выводом конденсатора 6, третьим входом мажоритарного элемента 1 и катодом диода 10. Анод диода 10 соединен с катодом диода 9 и с первым выходом резистора 8. Второй вывод резистора 8 соединен с выходом элемента 2ИЛИ-НЕ 4, первый вход которого соединен с входной шиной 2, второй вход - с выходом мажоритарного элемента 1.

Генератор импульсов работает следующим образом.

Рассмотрим случай, когда в момент подачи напряжения питания на входной шине 2 присутствует уровень логической "1". На выходе элемента 2ИЛИ-НЕ 4 устанавливается уровень логического "0", который поступает на первый и третий входы мажоритарного элемента 1. На выходе мажоритарного элемента 1 устанавливается уровень логического "0". Генератор находится в устойчивом состоянии и не вырабатывает выходных импульсов. При подаче на входную шину 2 запускающего сигнала в виде уровня логического "0" на выходе элемента 2ИЛИ-НЕ 4 устанавливается уровень логической "1". Начинается заряд конденсатора 6 с выхода элемента 2ИЛИ-НЕ через резистор 8 и диод 10 и конденсатора 5 с выхода элемента 2ИЛИ-НЕ через резистор 8, диод 10 и резистор 7. Так как постоянная времени заряда конденсатора 5 больше постоянной времени заряда конденсатора 6, то напряжение на последнем быстрее достигнет уровня порога переключения и будет продолжать увеличиваться, стремясь в пределе к уровню логической "1". При достижении напряжения на конденсаторе 5 уровня порога переключения мажоритарного элемента 1 на его выходе появится уровень логической "1". При этом на выходе элемента 2ИЛИ-НЕ 4 устанавливается уровень логического "0" и начинается разряд конденсатора 6 через резисторы 7, 8 и диод 6 и конденсатора 5 через диод 6 и резистор 7. Так как постоянная времени разряда конденсатора 6 больше постоянной времени заряда конденсатора 5, то напряжение на последнем быстрее достигнет уровня порога переключения и будет продолжать уменьшаться, стремясь в пределе к уровню логического "0". При достижении напряжения на конденсаторе 6 уровня порога переключения мажоритарного элемента 1 на его выходе появится уровень логического "0". Далее процесс формирования выходных импульсов будет повторяться. Количество выходных импульсов будет определяться длительностью управляющего импульса, поступающего на входную шину 2, так как при появлении на входной шине 2 уровня логической "1" на выходе элемента 2ИЛИ-НЕ 4 устанавливается уровень логического "0" и генератор перестает вырабатывать выходные импульсы.

Таким образом, заявляемый генератор обладает более широкими по сравнению с прототипом функциональными возможностями, а именно обеспечивает формирование не только одиночных импульсов, но и серий импульсов в зависимости от длительности управляющего входного импульса.

Изготовлен макет генератора. Испытания показали работоспособность заявляемого устройства и его практическую ценность.

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах вычислительной техники и системах управления. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей. Устройство содержит мажоритарный элемент, элемент 2ИЛИ-НЕ, два резистора, два конденсатора, два диода. 1 ил.

Генератор импульсов, содержащий мажоритарный элемент, входную и выходную шину, соединенную с выходом мажоритарного элемента и его вторым входом, отличающийся тем, что введены элемент 2ИЛИ-НЕ, два резистора, два диода и два конденсатора, первые выводы которых объединены и подключены к общей шине, второй вывод первого конденсатора соединен непосредственно с первым входом мажоритарного элемента и анодом первого диода и через первый резистор с вторым выводом второго конденсатора, третьим входом мажоритарного элемента и катодом второго диода, анод которого соединен с катодом первого диода и через второй резистор с выходом элемента 2ИЛИ-НЕ, первый вход которого соединен с входной шиной, а второй вход - с выходом мажоритарного элемента.