Формирователь одиночных импульсов Советский патент 1985 года по МПК H03K5/01 

Изобретение относится к технике связи и может быть использовано для выделения тактовой частоты из импульсной последовательности в анализаторах ошибок цифровых линий связи или для формирования тактовых импульсов с временным согласованием опорного и анализируемого импульсов. Известно устройство для генерации тактовых импульсов, выполненное на основе элемента И 1 . Однако данное устройство не обеспечивает формирование переднего фронта выходного импульса при любом частичном совпадении тактового и входного импульсов, и не имеет возможности для получения длительности выходного импульса, равной периоду опорной частоты. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является формирователь одиночных импульсов, содержащий триггер, первый диод, первый и второй транзисторы, база первого из которых соединена через первый резистор с первой входной шиной, первый источник питания, конденсатор 2}. Однако известный формирователь не обеспечивает формирование переднего фрон„„-.,ч..„.,„о,т.. г,. лг,и та выходного импульса по окончании заднего фронта тактового импульса при любом частичном совпадении по времени тактового и входного импульсов и не может его расширить по длительности. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем формирования переднего фронта выходного импульса по окончании заднего фронта тактового импульса при любом частичном совпадении по времени тактового и входного импульсов. Поставленная цель достигается тем, что в формирователь одиночных импульсов, содержащий триггер, первый диод, первый и второй транзисторы, база первого из котбрых соединена через первый резистор с входной щиной, первый источник питания, конденсатор, введены пороговый элемент, например, на встречно включенных диоде и стабилитроне, второй, третий, четвертый. пятый, шестой и седьмой резисторы, второй диод, разрядный ключ, третий транзистор и второй источник питания, база третьего транзистора соединена через второй резистор с щиной тактовых импульсов, коллектор его через третий резистор соединен с положительной щиной первого источника питания, а эмиттер соединен через четвертый резистор с положительной щиной второго источника питания, через анод-катод первого диода - с общей шиной источников питания и подключен к эмиттеру разрядного ключа, база которого подключена к общей шине источников питания, а коллектор через катод - анод второго диода подключен через конденсатор к коллектору третьего транзистора, через пятый резистор - к коллектору второго транзистора и через пороговый элемент - к счетному входу триггера, выходь которого являются выходами формирователя одиночных импульсов, при этом инверсный выход триггера соединен через пятый резистор с базой первого транзистора, эмиттер которого соединен с общей шиной источников питания, а коллектор через шестой резистор соединен с базой второго транзистора, эмиттер которого соединен с положительной шиной первого источника питания. На фиг. 1 представлена принципиальная схема формирователя одиночных импульсов; на фиг. 2 - временные диаграммы его работы. Формирователь одиночных импульсов,, содержащий триггер 1, первый диод 2, первый и второй транзисторы 3 и 4, база первого из которых соединена через первый резистор 5 с первой входной шиной 6, первый источник 7 питания, конденсатор 8, пороговый элемент 9, например, на встречно включенных диоде 10 и стабилитроне 11, второй. третий, четвертый, пятый, щестой и седьj Q резисторы 12-17 соответственно, второй диод 18, разрядный ключ 19, третий транзистор 20 и второй источник 21 питания, база третьего транзистора 20 соединена через второй резистор 12 с входной шиной 24, коллектор его через третий резистор 13 соединен с положительной шиной первого источника 7 питания, а эмиттер соединен через четвертый резистор 14 с положительной шиной второго источника 21 питания, через анод-катод первого диода 2 - с общей шиной источников 7 и 21 питания и подключен к эмиттеру разрядного ключа ig, база которого подключена к общей шине источников 7 и 21 питания, а коллектор с последовательно включенным катодом-анодом второго диоДа 18 подключен через конденсатор 8 к коллектору третьего транзистора 20, через пятый резистор 15 - к коллектору второго транзистора 4 и через пороговый элемент 9 - к счетному входу триггера 1, выходы которого 22 и 23 являются выходами формирователя одиночных импульсов, а инверсный вЫход триггера 1 соединен через щестой резистор 16 с базой первого транзистора 3, эмиттер которого соединен с общей щиной источников питания, g коллектор через седьмой резистор 17 соединен с базой второго транзистора 4, эмиттер которого соединен с щиной первого источника 7 питания. Формирователь одиночных импульсов работает следующим образом. В исходном состоянии разрядный ключ 19 открыт из-за протекания тока через его эмиттер и резистор 14 от источника 21 питания. Транзисторы 20, 3 и 4 заперты, напряжение с выхода триггера 1 (напряжение на втором выходе 23) равно нулю и конденсатор 8 заряжен до напряжения источника 7 по цепи: резистор 13, анод диода 18.

Во время присутствия входного импульса на шине 6 (фиг. 26) открываются транзисторы 3 и 4 и ток коллектора транзистора 4, ограниченный сопротивлением резистора -15, втекает в анод диода 18, открытый ключ 19 и перезаряда конденсатора 8 не происходит.

Во время присутствия тактового импульса с шины 24 (фиг. 2а) транзистор 20 насыщается, начинает протекать ток эмиттера транзистора 20, который по своей величине больше тока, протекающего через резистор 14. В связи с протеканием тока через эмиттер транзистора 20 на / эмиттер клк)ча 19, последний запирается и сопротивление между анодом диода 18 и общей шиной источников писания становится высоким (ключ

19оказался запертым за счет того, что на его эмиттере - положительный потенциал, равный падению напряжения на диоде 2). Во время насыщения транзистора 20 потенциал на его коллекторе и левой обкладке конденсатора 8 становится близким к нулю, а потенциал на правом выводе относительно общей шины становится близким по своей величине к источнику 7 питания, но с противоположной полярностью, т. е. отрицательный. Во время присутствия только тактового импульса с шины 24 конденсатор 8 не разряжается, поскольку нет пути для тока его разряда, так как транзистор 4, ключ 19 и пороговый элемент 9 заперты (диод последнего смещен в обратном по отношению к отрицательному потенциалу направлении, диод 18 также заперт).

Если произойдет хотя бы частичное совпадение во времени тактового и входного (2а и б) импульсов, то одновременно окажутся открытыми транзисторы 20, 3 и 4 и произойдет разряд конденсатора 8 по цепи: коллектор-эмиттер транзистора 20, диод 2, источник 7 напряжения, эмиттер-коллектор транзистора 4, резистор 15. Величина напряжения разряда конденсатора 8, получаемая в течение времени совпадения импульсов, оказывается прямо пропорциональной времени совпадения входного и тактового импульсов. По приходу заднего фронта тактового импульса запирается транзистор

20и к левой обкладке конденсатора 8 прикладывается через резистор 13 напряжение источника 7.

Потенциал на правой обкладке конденсаторе 8 равен разности напряжений источника 7 и напряжения на обкладках кон,денсатора 8.

Это напряжение может меняться в зависимости от установленной постоянной времени заряда и времени совпадения тактового и входного импульсов от О до 2Е, где Е - величина источника 7 напряжения. При этом напряжение, равное двум источникам 7, получается тогда, когда конденсатор 8 успеет полностью перезарядиться.

Напряжение начала проводимости порогового элемента 9- устанавливают таким, чтобы при малой длительности совпадения

0 (что возможно, в частности, при наличии помех) оно было больше напряжения на правой обкладке конденсатора 8, формируемого на заднем фронте тактового импульса. В этом случае после прекращения действия

5 тактового импульса транзистор 20 запирается , ключ 19 отпирается и конденсатор 8 быстро восстанавливает свой заряд до прежнего уровня, т. е. в формирователе одиночного импульса не происходит накопление заряда под действием импульсов помех. Это

0 преимущество предлага емого устройства позволяет также обеспечить несрабатывание схемы при времени совпадения меньше заданного значения, что устраняет неоднозначность в работе последующих схем, например, при использовании устройства в умножителях частоты.

При наличии времени совпадения больше заданного минимального значения, напряжение на правой обкладке конденсато

0 ра 8, формируемого по заднему фронту тактового импульса, больше напряжения на чала проводимости порогового элемента . например больше напряжения пробоя стабилитрона 11, вследствие чего на выходе по рогового элемента 9 и на счетном входе триггера 1 формируется импульс напряжения, триггер перебрасывается во второе устойчивое состояние, и на выходе 23 (фиг. 2в и г) формируется передний фронт выходного импульса, точно по времени соответствующий заднему фронту тактового импульса. После прекращения действия тактового импульса транзистор 20 запирается, ключ 19 отпирается и конденсатор 8 восстанавливает свой заряд хотя транзисторы 3 и 4 ,

, остаются в насыщенном состоянии из-за того, что на базу транзистора 3 через резистор 16 подается напряжение с выходной шины 23, которое в отсутствие входного импульса насыщает транзистор 3. При этом конденсатор 8 восстанавливает свой заряд из-за

0 того, что ток резистора 15 меньше тока резистора 14.

При поступлении последуюшего тактового импульса на базу транзистора 20 происходит повторный перезаряд конденсатора 8, поскольку транзисторы 3 и 4 насыщены током через резистор 16 и на заднем фронте этого тактового импульса формируется

5V

сигнал, по команде которого триггер 1 воз- Таким образом, длительность выходного имвращается в исходное состояние и форми- пульса всегда равна периоду йоступления руется задний фронт выходного импульса. тактовых импульсов с шины 24,

1160548.

ФОРМИРОВАТЕЛЬ ОДИНОЧНЫХ ИМПУЛЬСОВ, содержащий триггер. Первый диод, первый и второй транзисторы, база первого из которых соединена через первый резистор с входной шиной, первый источник питания, конденсатор, отличаюlUfiuCH тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем формирования переднего фронта выходного импульса по окончании заднего фронта тактового импульса при любом частичном совпадении по времени тактового и входного импульсов, в него введены пороговый элемент, например, на встречно включенных диоде и стабилитроне, второй, третий, четвертый, пятый, шестой и седьмой резисторы, второй диод, разрядный ключ, третий транзистор и второй источник питания, база третьего транзистора соединена через второй резистор с шиной тактовых импульсов, коллектор его через третий резистор соединен с положительной шиной первого источника питания, а эмиттер соединен через четвертый резистор с положительной шиной второго источника, питания, через анод-катод первого диода - с общей шиной источников питания и подключен к эмиттеру разрядного ключа, база которого подключена к общей шине источников питания, а коллектор чег рез катод-анод второго диода подключен через конденсатор к коллектору третьего транзистора, через пятый/резистор - к коллектору второго транзистора и через пороговый элемент - к счетному входу триггера, @ выходы которого являются выходами формирователя одиночных импульс ов, при этом инверсный выход триггера соединен через пятый резистор с базой первого транзистора, эмиттеркоторого соединен с общей шиной источников питания, а коллектор через шестой резистор соединен с базой второго транзистора, эмиттер которого соединен с положительной шиной первого источника питания. О5 о ел 4 00

п ... п .... п

П

П

rk

FV-

ГГ|. . .

4 ts

iitz