УСТРОЙСТВО ДЛЯ УСТАНОВКИ ТРИГГЕРНЫХ СХЕМ В ИСХОДНОЕ СОСТОЯНИЕ Советский патент 1994 года по МПК H03K21/38 H02M3/24 G05F1/46 

Изобретение относится к электротехнике, автоматике и импульсной технике и предназначено для питания триггеров пересчетных схем с установкой их в рабочее состояние при достижении напряжением питания номинальной величины.

Обычно для питания логических элементов, используемых для построения триггерных схем, используют вторичные источники питания, выполненные по комбинированной схеме стабилизатор - преобразователь. Такие источники питания широко применяются в бортовой радиоэлектронной аппаратуре и обеспечивают несколько питающих напряжений, необходимых для питания полупроводниковых приборов и интегральных микросхем различных типов.

Установка триггерных схем в определенное состояние при включении напряжения питания или восстановлении напряжения после провала исключает появление нежелательных комбинаций на выходе цифровых пересчетных схем.

Обычно входы известных схем для установки триггеров в определенное состояние подключают к выходной шине вторичного источника питания, а выходы - к тем или иным установочным входам триггеров.

Известны различные схемы для установки триггеров в исходное (рабочее) состояние.

Известна схема для установки триггеров пересчетных схем в исходное состояние от напряжения источника питания, содержащая времязадающую RC-цепь и последовательно соединенные инверторы. Недостатком ее является наличие генерации на фронте выходного сигнала, которая возникает при достижении напряжением заряда конденсатора области порогового срабатывания первого инвертора. Это явление особенно ощутимо при медленных изменениях питающего напряжения (например, когда источник первичного напряжения имеет значительное время выхода на режим).

Аналогичным недостатком обладает схема, содержащая пороговый переключатель, вход которого подключен к выходу RC-цепи, включенной между выходными зажимами источника питания.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является устройство для установки триггерных схем в исходное состояние, содержащее источник электропитания и блок формирования установочного импульса, состоящий из компаратора и резистивного делителя напряжения, средним выводом подключенного к одному из входов компаратора, а одним из крайних выводов - к одной из выходных шин питания источника электропитания, причем один из питающих входов компаратора соединен с другой выходной шиной питания источника электропитания, другой питающий вход компаратора - с другим крайним выводом резистивного делителя, а выход компаратора соединен с выводом для подключения к шине установки триггерных схем в исходное состояние.

Недостатком такого устройства является формирование установочного сигнала при установившемся выходном напряжении, величина которого меньше номинального значения, необходимого для нормального функционирования элементов логики. Такие ситуации, когда напряжение питания после провала не восстанавливается до исходного номинального уровня, на практике имеют место.

Целью изобретения является повышение надежности работы триггерных схем путем запрещения их работы при напряжении питания, меньшем номинального.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для установки триггерных схем в исходное состояние, содержащем источник электропитания и блок формирования установочного импульса, состоящий из компаратора и резистивного делителя напряжения, средним выводом подключенного к одному из входов компаратора, а одним из крайних выводов - к одной из выходных шин питания источника электропитания, причем один из питающих входов компаратора соединен с другой выходной шиной питания источника электропитания, другой питающий вход компаратора - с другим крайним выводом резистивного делителя, а выход компаратора соединен с выводом для подключения к шине установки триггерных схем в исходное состояние, источник электропитания выполнен из последовательно соединенных компенсационного стабилизатора постоянного напряжения и преобразователя величины напряжения, при этом вход компенсационного стабилизатора подсоединен к входным питающим выводам устройства, а выход преобразователя подсоединен к выходным питающим выводам устройства, кроме того, второй вход компаратора соединен с первым введенным дополнительным выводом источника электропитания, например с выходом источника опорного напряжения компенсационного стабилизатора постоянного напряжения, а питающий вход компаратора, объединенный с крайним выводом резистивного делителя напряжения, соединен с вторым введенным дополнительным выводом источника электропитания, например с точкой соединения выхода компенсационного стабилизатора с преобразователем величины постоянного напряжения.

На фиг. 1 приведена схема устройства для установки триггерных схем в исходное состояние; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство содержит компенсационный стабилизатор 1 с источником 2 опорного напряжения, последовательным регулирующим элементом 3 и усилителем 4 обратной связи, преобразователь 5 величины постоянного напряжения, блок 6 формирования установочного импульса, содержащий компаратор 7 и делитель напряжения на резисторах 8 и 9. Первый вход 10 компаратора 7 подключен к средней точке делителя, второй вход 11 компаратора 7 подключен к источнику 2 опорного напряжения стабилизатора 1. Первый вывод резистивного делителя, объединенный с шиной питания компаратора 7, подключен к выходу 12 стабилизатора. Второй вывод резистивного делителя подключен к выходу 13 преобразователя, объединенному с шиной питания триггерных схем. Вывод компаратора 14 предназначен для подключения к шине установки триггерных схем в исходное состояние, например к их R-входам.

Устройство работает следующим образом. При включении входного напряжения U_вх с пологим фронтом нарастания начинает нарастать напряжение на выходах стабилизатора 1 и преобразователя 5. Опорное напряжение U_оп стабилизатора устанавливается спустя время t₁ после включения входного напряжения. Указанное напряжение U₁₁ поступает на вход 11 компаратора 7. Через время t₂ на выходе 12 стабилизатора устанавливается напряжение, являющееся напряжением питания компаратора 7. Сразу же с момента появления нарастающего напряжения U₁₂ на шине питания компаратора 6 на его выводе 14 формируется логический "0", принудительно удерживающий пересчетные схемы в закрытом состоянии. Номинальное напряжение T₁₃ питания на выходе преобразователя устанавливается в момент времени t₃. Запаздывание установления напряжения питания номинального значения относительно установления напряжения на выходе стабилизатора обусловлено временем образования нормального колебательного процесса в преобразователе и заряда конденсаторов сглаживающего фильтра. В момент времени t₄ напряжение U₁₀ на средней точке резистивного делителя достигает величины опорного напряжения U_оп. В этот момент на выводе 14 формируется потенциал логической единицы, обеспечивающий разрешение работы запитываемых триггерных схем. Потенциал логической единицы держится на выводе 14 до тех пор, пока напряжение в средней точке делителя превышает или равно U_оп, задаваемому источником опорного напряжения в установившемся режиме.

При снижении напряжения все процессы повторяются в обратном порядке, и на выводе 14 формируется сигнал логического нуля. При установлении напряжения на выходе преобразователя ниже номинального значения, напряжение U₁₀ не достигает необходимой величины, и на выходе 14 отсутствует сигнал, разрешающий работу пересчетных схем.

Предотвращение работы триггерных схем при напряжениях, превышающих номинальные, является самостоятельной задачей и достигается с помощью схемы защиты от перенапряжения (не приведена).

Таким образом, подключение определенным образом схемы установки триггеров, состоящей из резисторного делителя и компаратора, к промежуточным выводам источника питания, выполненного по комбинированной схеме стабилизатор - преобразователь, позволило обеспечить работу пересчетных схем только при номинальном питающем напряжении путем отслеживания схемой установки напряжений в разных точках источника питания.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ УСТАНОВКИ ТРИГГЕРНЫХ СХЕМ В ИСХОДНОЕ СОСТОЯНИЕ, содержащее источник электропитания и блок формирования установочного импульса, состоящий из компаратора и резистивного делителя напряжения, средним выводом подключенного к одному из входов компаратора, а одним из крайних выводов - к одной из выходных шин питания источника электропитания, причем один из питающих входов компаратора соединен с другой выходной шиной питания источника электропитания, другой питающий вход компаратора - с другим крайним выводом резистивного делителя, а выход компаратора соединен с выводом для подключения к шине уставки триггерных схем в исходное состояние, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы триггерных схем путем запрещения их работы при напряжении питания, меньшем номинального, источник электропитания выполнен из последовательно соединенных компенсационного стабилизатора постоянного напряжения и преобразователя величины постоянного напряжения, при этом вход компенсационного стабилизатора подсоединен к входным питающим выводам устройства, а выход преобразования подсоединен к выходным питающим выводам устройства, кроме того, второй вход компаратора соединен с первым введенным дополнительным выводом источника электропитания, а питающий вход компаратора, объединенный с крайним выводом резистивного делителя напряжения, соединен с вторым введенным дополнительным выводом источника электропитания. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве первого введенного дополнительного вывода источника электропитания использован выход источника опорного напряжения компенсационного стабилизатора постоянного напряжения, а в качестве второго введенного дополнительного вывода источника электропитания - точка соединения выхода компенсационного стабилизатора с преобразователем величины постоянного напряжения.