Формирователь импульсов Советский патент 1983 года по МПК H03K3/284 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах автоматики и вычиспУ1теггьной техники.

Известен формирователь импупьсов,

сояер:нсащий элемент НЕ, времяэадаюшую RG-цепь и элемент 2И-НЕ, вход элемента НЕ схюаинен с входной шиной и первым входом элемента 2И-НЕ, выход элемента НЕ подключен к цервому выводу резистора времяэадаюгцей RC-цепи, общая точка соединена с вторым входом элемента 2И-НЕ, обкладка конденсатора времязадаюшей РС-цепи подключена к шине источника питания и выкод эпемента 2И-НЕ соединен с выходной urn-, ной ij.

Недостаткоь- данного форкшроватепя является малая крутизна фронтов формируемых импупьсов, зависящая от параметров времязадающей RC-цепи, крутизны фронтов и длительности входнь1х импуль-сов.

Наиболее близким к предлагаемому является формирователь импульсов, содер жащий первый элемент 2И-НЕ, первый вход которого соединен с входной шиной, второй элемент 2И-НЕ, первый вход которого подключен к выходу первопз элемента 2H-4iE, а выход соединен с выходной шиной и вторым входом первого элемента 2И-НЕ, элемент НЕ и времязадаюигую RC-цепь, второй вывод резистора которой подключен к выходу первого элемета 2И-НЕ, общая точка которой соединена с входом элемента НЕ и обкладка конденсатора которой подключена к шине источника питантта, а выход элемента НЕ подключен к второму входу второго элемента 2И-НЕ 2.

Недостатком данного устройства также является малая крутизна фронтов формируемых импульсов, которая зависит от алителгзносги вкопныч импульсов и параметров времязадающей RC-цепи.

Цепь изобретения - увеггачевие крутианы фронтов форми|)уемь1х импульсов,

Поставленная цепь достигается тем, что в фо1Ж1Ироватег ь импульсов, содерзкащий первый элемент 2И-НЕ, первый вход которого соединен с входной шиной, второй элемент 2И-НЕ и времязадающую RO-цепь, обкладка конденсатора которой подключена к общей шине, введены тр& тий и четвертый элементы 2И-НЕ, элемент 2 ИЛИ-НЕ, элемент 2 ИЛИ R $ -триггер, три пороговых элемента и второй резистор, причем выхоа первого элемента 2И-НЕ соединен

с перв1 м входом третьог з 2МНЕ, выход третьего элемента 211-гШ подключен к первому входу элемента 2 ИПИ-НЕ и первому входу второго элемента 2И-НЕ, второй вход элемента 2ИЛИ-НЕ соединен с входной ,й ви ход элемента 2 ИЛИ-НЕ соедш ен с №iводоМ резистора времязадающей RC-цепи общая точка которой подключена к второму входу первого элемента 2 И -НЕ и через первый пороговый элемент к второму входу второго элемента 2И-НЕ, выход второгч) элемента 2И-НЕ соединен с вторым входом третьего элемента 2И- НЕ и через второй пороговый элемент с первым входом элемента 2 ИЛИ и через третий пороговый элемент с первым г , входом четвертого элемента 2И-НЕ и с першзтм выводом резистора, второй вы Вод которого подключен к общей шине, вы ход элемента 2 ИЛИ соединен с 5 -вхошэ RS -триггера, R-вход которого подключен к выходу четвертого элемента 2И-НЕ, прямой выход RS -триггере соединен с вторым входом элемента 2 ИЛИ, вторым входом четвертого элемента 2И-НЕ и выходной шиной.

Предлагаемый формирователь позволяет получить импульсы с более высокой крутизной фронтов выходного сигнала, не зависящей от крутизны, длительности и формы входного стенала и параметров времязадающей RC-ueiiH.

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

Формирователь импульсов содержит первый элемент 2И-НЕ 1, первый вход которого соединен с входной шиной 2, второй элемент 2И-НЕ 3, времязадающую КС-цепь, схэстоягцую их первого резистора 4 и конденсатора 5, обкладка которого подключена к шине 6 источника питания, третий 7 и четвертый 8 элемен 2И-НВ 9,эпемент 2 ИЛИ 10, RS -триггер 11, первый 12, второй 13 и третий 14 пороговые элементы и резистор 15. Выход первого эпемента 2И-НЕ 1 соединен с первым входом третьего элемента 2И-НЕ 7, выход которого подключен к первому входу элемента 2 ИЛИ-НЕ 9 и первому входу второго элe feнтa 2И-НЕ 3, второй вход элемента 2 ИЛИ-НЕ 9 соединен с входной шиной 2, а его выход - с выводом резистора 4 времязада/адщей RC-цвпи, общая точка которой лод.ключена к второму входу первого эпемен3lта 1 и через первый пороговый элемент 12 к второму входу второго эпеме гга 2И-НЕ 3. Выход второго эпе мента 2И-НЕ 3 схзединен с вторым входом третьего эпемента 2И-НЕ 7 и через второй 1Ю|Х)говый элемент 13с первым входом элемента 2 ИЛИ 10 и через третий пороговый элемент 14 с первым входом четвертого эпемента 2И-НЕ 8 и с первым выводом резистора 15, второй вывод которого подключен ю шине 6 источника питания, Из1хоц эпемен та 2 ИЛИ 1О соединен с 5 -входом RS -триггера 11, R-Bjcoa которого подключен к выходу четвертого эпемента 2И-НЕ В, прямой выход -триггера 1 соединен с вторым входом эпемента 2 ИЛИ 1О, вторым входом четвертого элемента 2И-НЕ 8 и выходной шиной 16. Формирователь импупьсов работает спедующим образом. Входной сигнап (фиг. 2а), имеющий произвольную форму, поступает через входную шину 2 на первый вход первого эпемента 1 и на второй вход эпемента 9 При нулевом входном сигнале в различны точках схемы формирователя импульсов устанавпиваются следующие уровни сигналов: на вьходе первого элемента 1 (фиг. 26) - Ij на выходе третьего эпемёнта 7 (фиг. 2 в) - О; на выходе эпемента 9 (фиг. 2 г) - I- на конденсаторе 5 (фиг. 2 д, кривая 1) - на втором входе второго элемента 3 (фиг. д, кривая П) - на выходе второго элемента 3 (фиг. 2 е) - на первом входе элемента 10 (фиг. 2 ж) - иа выходе элемента 10 (фиг. 2з) - I на первом входе четвертого элемента 8 (фиг. 2 и) - на выходе четвертого элемента 8 (фиг. 2 к) - на выходной шине 16 (фиг. 2 л) - О. При плавном увепичетга входного сигнала (фиг. 2 а) в момент перехода через границу, разделяющую уровни логического О и , на выходе первого элемента 1 (фиг. 26),сигнал плавно изменяется от максимального уровня логической до максимального уровня цогическдго О, повторяя с усилением флуктуации входного сигнала. На выходе третьего эпемента 7 (фиг. 2 в) сигнап еще большей крутизной изменяется от минимального уровня погического О до минимального уровня логической Выходной сигнал второго эпемекта 3 (фиг. 2 е) и элемента 9 на участке ог максимального уровня логической д макс1гмп1гь гого уровня попгшскогс О f-ooTfjercTnyer усипе(шому входному сиг- напу, а на у шстке от максимального уровня логТ1ческого О до миншугапьного .-ровня погического О изменяется скачком пспйцствне срабатыБПР Ия ооратнойсвялч г пьгпдп второго эломентаЗна второй вход трегьпго апемента 7. При зтом KoimaticaTOp 5 начинает разряжаться по экспоненте (фт. 2 д, крквпя I) через резистор 4 и выхоц элемента 9. Сигнап на первом входе эпемента 10 (фиг. 2ж) изменяется с отстават1е на величину порога д второго порогового эпемента 13 по отношению к выходному сигналу второго эпемента 3 (фиг. 2е), п сигнал на первом входе четвертого эпемситп 8 .(фиг. 2 и) гаменлется с опереже(пюм на ветинну порога f третьего порогового эпемента 14 по отношению к вычоцнокгу сигналу второго эпемента 3. П с на первом входе а/темепта 10 на грашше между пошческой 1 и погическшч О сигнап имеет высокую крутизну, а на первом входе четвертого элемента 8 - пониженную крутизну. На выходе элемента 1О форктруется нупсвой с(1гнап (фиг. .2з), перекпючаюищй- Кь триггер 11 по S -входу в еапн1 ч ;оо сос гоянне (фиг. 2л) я Г1локир мып выкопubiN cHrnanoNi последнего, пacтyп,зюпlI( на второй вход эпемента 10. Сигнап с понтгженной крутизной (фиг. 2 и), поступающий на первый вход четвертого эпемента 8, приходит до того, как на его втором входе появгшется оп1гничный , и поэтому не оказывает влияния на выходной сигнап четвертого эпемента 2И-НЕ 8. По мере разряда конденсатора 5 сигнап на втором Входе первого эпемента 1 уменьшается и при переходе им границы логической 1 и логическим О сигнал на выходе первого элемента 1 плавно возрастает от минимального уровня norvi4ecKoro О до максшч ального уровня погической 1 (фиг. 26). Единичный на первом входе третьего элемента 7 разрешает работу цепи обратной связи с выхода второго эпемента 3 на второй вход третьего эпемента 2И-НЕ 7 Б момент формирования заднего фронта vovUiynbcoB. Сигнал (фиг. 2 а, кривая П) на втором входе второго эпемента 3 уменьшается с оставанием по уровню от на конденсаторе 5 на величину порога б первого порогового элемента 12. Поэтому максимапьного уровня логического О он достигает -после того, как обратная связь с конденсатора 5 на вторс й вкоц iiefKOTo впемвнта 1 забгтокиру рт нхпп.ной ишкап, постутшющий с юшш 2., Р. процессе уменьшенпя сигнапа на вгором входе второго эгтеменга 3 csiifffin на ИГО выхоцл (фиг. 2 е) плавно воэраогает от минимапьного уровня погичесхогс цо максимального уровня логической послю шго срабатывает обрагйоя сз:йаь на второй вход третьего эпвмента 7, и сигнал на ызжоде второго эпемента 3 скачком )5схзрасгавт цо максимального уровня попгческой . смещения на вепичтоту порота d на первом входе впеменга 1О cHiman перекпючения . вается с пониженной крутизной на кервоь входе четвертого эпемента 8 с аысокой крутизной. Сигнап с пониженной крут етной на первом входа эпемента 1О не изменяет его (хютоянтш, а сиг нап на пврЕсад входе четвертого эпаме та 8 вызывает появпение ва егчэ выходе HyiiSBoro сигнала, гюрекпючактщего К5 - триггер 11 1Ю R Bxoay в нулевое состояние, поспе чего нулевой сигнап с выхода RS - Триггера. 11 блокирует единичнь Й скойап на и ходе четвертого эпеме Етга 8

Tiid: как триггер 11 пе fie кто те тс я по вхбдам нмлyлы:a и, формируемыь1и из сга налов, геэмонякяцихся на границе переключения 1югкческих япементов скачком, кру 5 тизна сигналов на выходной шине 16 оказывается высокой.

При длительности единичного входного сигнала (фиг. 2 а), меньшей по сравнению с дпитепьностью формируемых импульсов

О (фиг. 2л), сигнала на выходе первого элемента 1 становится единичным до прихода нулевого сигнала с конденсатора 5 (фиг. 2 д, кривая 1) на второй вход первого элемента 1, что не влияет на работу5 осталькь х элементов формирователя и пульсов в на крутизну фронтов фo|Иv иpye- мых импутшсов.

Предлагаемый формирователь обеспечивает формирование импульсов с высокой

0 крутизной фронтов. В известных устройствах крутизна фронтов ылходных импульсов зависит от дггательности и формы входных сигнатгев, а также параметров времязадающей пепи в то время как в

5 нредпагаемом формирователе она опредепяется практически только быстродействием входящих в нвго элементов. f-- f mXI 1Z ..1 : EzryЯГy

Фи1. V V 1 I /t jr J

ФОРМИРОВАТЕЛЬ ИМПУЛЬ-. COBj содержащий первый элемент 2И-НЕ, первый вход которого соединен с входной впшой, второй элемент 2И-НЕ и времяаадакяцую RC-цепь, обкпадка конденсатора которой подключена к общей швне, отличающийся гем, , с увеличения крутизны фронтов формируемых импупьсов, в него введены третий и четвертый элементы 2№-НЕ, элемент 2 ИЛИ-НЕ, элемент 2 ИЛИ, RS триггер, три пороговых эпемента и второй резистор, причем выход первого элемента 2И-НЕ соединен с первым вкоаом третьего элемента 211-НЕ, выход третьего элемента 2И-НЕ подключен к первому входу элемента 2 ИЛИ-НЕ vi первому входу второго элемента 2И-НЕ, второй, вход элемента 2 ИЛИ-НЕ соединен с входной шиной, а выход элемента 2 ИЛИ-НЕ соединен с выводом резистора времязадак Ицей RC-цепи, общай точка которой подключена к второму входу первого элемента 2И-НЕ и через первый пороговый элемеет к второму входу второго элемента 2И-НЕ, выход второго элемента 2И-НЕ соединен с вторым входом третьего элемента 2И-НЕ и через второй пороговый элеМеьт с первым входом элемента 2 ИЛИ и чеS рез третий пороговый элемент с первым СЛ входом четвертого элемента 2И-НЕ к с первым выводом резистора, второй вывод которого подключен к общей шине, выход элвлМента 2 ИЛИ соединен с 5 -входом RS -триггера, R-вход которого подключен к выходу четвертого элемента 2И-НЕ, прямой выход RS -триггера соединен с вторым входом элемента 2 ИЛИ, вторым входом четвертого элемента 2И-НЕ и выходной шиной.