Формирователь задержки импульсов Советский патент 1984 года по МПК H03K5/13 

: 1 Изобретение относится к импульсной технике и может быть использова но в устройствах автоматики и вычис лительной техникиi например, для формирования задержанного относительно сигнала запуска импульса усTaHOBifCH в исходное состояние элементов цифрового устройства. Известен формирователь задержки импульсов, содержащий триггер с установочньн входами и двумя выходами, к одному из которых подключен через конденсатор один из входов .триггера и анод диода, один из установочных входов триггера подключен к выходу ждущего мультивибратора, вход которого соединен с выходом промежуточного клапана, а второчи установочный вход и выход триггера подключены к двум другим входам промежуточного клапана С 1J. Недостатками такого формирова теля являются сложность и низкая стабильность временных параметров выходного сигнала при изменейии питающего напряжения. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является формирователь задержки импульсов, соде жащий триггер с двумя входами, один из которых соединен с входной шиной, а другой через два последовательно включенных инвертора - с ано дом диода, катод которого подключен к источнику напряжения, единичный выход триггера соединен с одним из выводов конденсатора, другой вывод которого подключен к аноду диода и через резистор к нулевому выходу триггера С2. Недостатком известного формирова теля является большое время восстановления, связанное с тем, что посл окончания формирования выходного импульса времязадающий конденсатор должен зарядиться в течение достато но большого отрезка времени, длительность которого определяется постоянной времени RC -цепи, до своего исходного уровня напряжения Только после этого при периодическом запуске формирователь готов к приему следующего входного импульс Если конденсатор не успеет зарядит ся до уровня,равного исходному, до момента прихода очередного входног импульса, то напряжение в точке соединения конденсатора и резистор 42 у формирователя в момент переключения триггера в единичное состояние по переднему фронту входного импульса может оказаться меньше, чем должно быть, что приведет к изменению времени задержки выходного импульса. Недостатком известного формирователя также является невысокая крутизна заднего фронта выходного импульса, обусловленная малой скоростью изменения напряжения на конденсаторе вблизи порога срабатьгеания инвертора в момент, переключения его в исходное нулевое состояние, что в реальной схеме может привести к появлению паразитных колебаний, снижающих надежность работы устройства. Цель изобретения - повьппение быстродействия за счет уменьшения времени восстановления. Поставленная цель достигается тем, что в формирователь задержки импульсов, содержащий триггер, инвертор, первый диод, резистор и конденсатор, один вывод которого соединен с единичным выходом триггера, а другой через резистор - с нулевым , выходом триггера, первый вход которого подключен к входной шине, а второй соединен с анодом первого диода, катод которого подключен к источнику напряжения, введены два элемента И-НЕ и второй диод, катод которого соединен с анодом первого диода, BTopbw входом триггера и первым входом первого элемента И-НЕ, выход которого подключен через инвертор к аноду второго диода и соединен с первым входом второго элемента , вторые входы элементов И-НЕ подключены к нулевому выходу-триггера, а выход второго элемента И-НЕ соединен с выходной шиной формирователя задержки импульсов. На фиг.1 изображена принципиальная электрическая схема предлагаемого формирователя; на фиг,2 временные диаграммы, поясняющие принцип работы формирователя. Формирователь задержки импульсов содержит триггер 1, имеющий единичный 2 и нулевой 3 выходы, при этом единичный выход 2 соединен с одним из выводов конденсатора 4, другой вывод которого подключен к одному из выводов резистора 5 и к входу 6 элемента И-НЕ 7, вторым входом соединенному с нуле3вым выходом триггера 1. Выход элемента И-НЕ 7 подключен к входу инвертора 8 и к одному из входов элемента И-НЕ 9, выход которого является выходом устройства, а другой вход соединен с нулевым выходом 3 триггера 1, катод первого диода подключен к источнику напряжения,с анодом первого диода 10 соединен катод второго диода 11, анод которого соединен с выходом инвертора 8 первый вход триггера 1 подклюиен к входной шине 12, а нулевой выход 3 к другому выводу резистора 5. Формирователь задержки импульсов работает следующим образом. В исходном состояний на входной 12 и выходной 13 шинах формирователя присутствует уровень логической 1. Триггер 1 находится в нуле вом состоянии, т.е. на единичном выходе 2 триггера присутствует уровень логического О, а на нулевом выходе 3 - уровень логической 1. Напряжение gv ч до которого заряжен конденсатор 4, на входе 6 элемента И-НЕ 7 соответствует потенциалу логической 1. . При поступлении на входнзпо шину 112 запускаемого импульса отрицательной полярности по переднему фронту этого импульса триггер | переключается в единичное состояние, т.е. на его выходе 2 появляется уро вень логической 1, а на выходе 3 уровень логического О . Времязадаю щий конденсатор 4 за время переключения триггера 1 не успевает разрядиться, 9 на входе 6 появляется двойной потенциал логической 1, который во избежание перенапряжений на входах первого элемента И-НЕ 7 и триггера 1 ограничивается фиксиру 1ЩМ диодом 10 на уровне положительного питающего напряжения +Е. Элемент И-НЕ / переключается в состояние логической 1, так как на второй вход этого элемента с выхода 3 триггера поступает потенциал логического О. Инвертор 8 открыва ется и на его выходе появляется уровень логического О. Диод 11 находится в закрытом состоянии. На выходе второго элемента И-НЕ 9 поддерживается потенциал логической 1 затем начинается процесс разряда конденсатора 4,определяющий время задержки переднего фронта выходного 544 импульса. 11апряжеиие на перпом входе элемента И-НЕ 7 и втором входе триггера 1 при этом изменяется по экспоненте, асимптотически приближаясь к уровню и g. J равному сумме падений напряжений на резисторе 5 и открытом транзисторе нулевого выхода 3 триггера 1. При достижении напряжением в точке 6 формирователя (фиг.2) порога срабатывания логического элемента U. элемент И-НЕ 7 по первому входу дополнительно блокируется потенциалом логического О, а триггер 1 переключается в исходное нулевое состояние. Отрицательный период напряжения на конденсаторе 4 приводит к быстрому разряду конденсатора через открытый диод 11 до напряжения, равного падению напряжения на открытом транзисторе инвертора 8. В этом случае на первом входе элемента И-НЕ 7 и на втором входе элемента И-НЕ триггера не появляется значительного отрицательного напряжения, приводящего к нарушению режима .работы логического элемента. Диод 11 по окончании разряда конденсатора 4 закрывается. В этот же момент времени логическая 1 с выхода 3 триггера 1 переключает элемент И-НЕ 9 в состояние логического О, и на выходной шине 13 формируется передний фронт выходного импульса отрицательной полярности. После этого начинается процесс заряда конденсатора 4, определяющий этап формирования длительности выходного импульса. Напряжение в точке 6 формирователя при этом возрастает по экспоненте, асимтотически приближаясь к уровКогда напряжение на конденсаторе 4 достигает порогового уровня, триггер 1 остается в прежнем состоянии, а Элемент И-НЕ 7 переключается в состояние логического О. На выходе элемента И-НЕ 9 появляется уровень логической 1, т.е. заканчивается формирование заднего фронта выходного импульса. Инвертор 8 закрывается и напряжение логической 1 через открьггый диод 11 приводит к быстрому заряду конденсатора 4 дд уровня U.. На этом заканчивается этап формирования длительности выходного импульса. Таким образом, на выходной шине 13 формируется импульс, задержанный относительно входно го импульса запуска. Сразу же после окончания выходного импульса формирователь готов к приему очередного входного импульса. Предлагаемый формирователь по сравнению с базовым, в качестве которого принят прототип, обладает значительно меньшим временем восста новителя, так как в момент окончания формирования заднего фронта выходного импульса происходит быстрый заряд времязадающего конденсатора 4 через открытый диод 11 до уровня логической 1. Время восстановлени в этом случае очень мало и определя ется постоянной времени д внутреннее сопротивление открытого диода 11, сопротивление резистора 5; емкость конденсатора 4. В прототипе же время восстановления определяется постоянной времени-flp то из (1) и Так как R/« R, f3«r следует Предлагаемый формирователь задерж ки импульсов обладает более высокой надежностью в работе, так как за счет резкого возрастания скорости изменения напряжения на времязадающем конденсаторе непосредственно в момент формирования заднего фронта выходного импульса увеличивается

ФОРМИРОВАТЕЛЬ ЗАДЕРЖКИ ИМПУЛЬСОВ, содержащий триггер, инвертор, первый диод, резистор и конденсатор, один вывод которого соединен с единичным выходом триггера, а другой через резистор - с нулевым выходов триггера, первьй вход которого подключен к входной шине, а второй соединен с анодом первого диода,катод которого подключен к источнику напряжения, отличающийся тем, что, с целью уменьшения времени восстановления, в него введены , два элемента И-НЕ и второй диод, катод которого соединен с анодом первого диода, вторым входом триггера и первым входом первого элемента . выход которого подключен через инвертор к аноду второго диода и соединен с первым входом второго элемента И-НЕ, вторые входы элементов И-НЕ подключены к нулевому выходу триггера, а выход второго элемента И-НЕ соединен с выходной ши« ной формирователя задержки импуль к сов . 00 со ее СП «й « О фиг..1