Формирователь импульсов Советский патент 1985 года по МПК H03K5/12 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использова но в различных устройствах автомати ки и вычислительной техники. Известен формирователь импульсов содержащий инвертор, времязадающую RC-цепь и элемент И-НЕ, вход инвертора соединен с входной шиной и пер вым входом элемента И-НЕ, выход инвертора подключен к первому -вьшоду резистора времязадающей ЕС-цепи общая точка которой соединена с вторым входом элемента И-НЕ, вторая обкладка конденсатора времязадающей КС-цепи подключена к шине источника питания, а выход элемента И-НЕ соединен с выходной шиной ij. Недостатком этого формирователя импульсов является зависимость крутизны фронтов формируемых импульсов от параметров времязадающей RC-цепи и от крутизны фронтов и длительности входных импульсов. Наиболее близким по технической сущности к изобретению являе тся фор мирователь импульсов, содержащий первый элемент И-НЕ, первый вход ко торого соединен с входной шиной, второй элемент И-НЕ, первый вход которого подключен к выходу первого элемента И-НЕ, а выход соединен с выходной шиной и вторым входом первого элемента И-НЕ, элемент НЕ и В1)емязадающую RC-цепь, первый вывод резистора которой подключен к выходу первого элемента И-НЕ, общая точка которой соединена с входом элемента НЕ, а вторая обкладка конденсатора подключена к шине источника питания, выход элемента НЕ подключен к второму входу второго элемента И-НЕ 2 . Недостатком известного техничес кого решения является зависимость крутизны фронтов формируемых импул сов от длительности входных импуль сов и параметров времязадающей , Цель изобретения - увеличение крутизны фронтов формируемых импул сов . Поставленная цель достигается тем, что в формирователь импульсов, содержащий первый элемент И-НЕ, выход которого соединен с первым входом второго элемента И-НЕ, выход которого соединен с первым входом 72 первого элемента И-НЕ, элемент НЕ, времязадающую RC-цепь, входную и выходную шины, дополнительно введены элемент И-НЕ, элемент ИЛИ-НЕ, элемент НЕ и два пороговых элемента, причем выход дополнительного элемента И-НЕ подключен к второму входу первого элемента И-НЕ, выход которого соединен с. первым входом элемента ИЛИ-НЕ, выход второго элемента И-НЕ соединен через последовательно соединенные элемент НЕ, первый пороговый элемент и дополнительный элемент НЕ с выходной шиной, выход элемента ИЛИ-НЕ через времязадающую RC-цепь соединен с первь1м входом дополнительного элемента И-НЕ и входом второго порогового элемента, выход которого подключен к второму входу второго элемента И-НЕ, а второй вход элемента ШШ-НЕ соединен с вторым входом дополнительного элемента И-НЕ и с входной шиной. На фиг. 1 представлена функциональная схема формирователя импульсов; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу. Формирователь импульсов содержит элементы И-НЕ 1-3, элемент ИЛИ-НЕ 4, элементы НЕ 5 и 6, пороговые элементы 7 и 8, выполненные на основе диодов, резистор 9 и конденсатор 10 времязадающей КС-цепи, входную шину 11, выходную 12. Формирователь импульсов работает следующим образом. При плавном увеличении уровня входного сигнала (фиг. 2а) в момент перехода через границу, разделяющую уровни логического и логической на выходе элемента И-НЕ 1 (фиг. 26) сигнал плавно изменяется от максимального уровня логической до максимального уровня логического О, причем крутизна переднего фронта этого сигнала выше по сравнению с крутизной входного сигнала благодаря усилительным свойствам элемента И-НЕ 1. На выходе элемента И-НЕ 2 сигнал (фиг. 2в) изменяется от минимального уровня логического О до минимального уровня логической 1 с еще более высокой крутизной благодаря усилительным свойствам этого элемента. На выходе элемента ИЛИ-НЕ 4 уровень сигнала (фиг. 2г изменяется с высокой крутизной от максимального уровня логической 1 до минимального уровня логического О. При этом конденсатор 10 времязадающей RC-цепи начинает разряжаться по экспоненте (фиг. 2д,кривая 1) через резистор 9 и выход элемента ИЛИ-НЕ 4. Одновременно с этим на выходе эдемента И-НЕ 3 формируется сигнал (фиг.2 передний фронт которого оказывается крутым на участке от максимального уровня логической I до максимального уровня логического О вследствие дальнейшего усиления входного сигнала данным элементом и на участке от максимального уровня логического О до минимального уровня логического О из-за срабатыва ния обратной связи с выхода элемента И-НЕ 3 на первый вход элемента И-НЕ 2. На выходе элемента НЕ 5 сигнал (фиг. 2ж ) скачком изменяется от минимального уровня логического О до максимального уровня логической 1. а на .входе элемента НЕ 6 сигнал (фиг. 2з) скачком изменяется от уровня, превышающего минимальный уровень логического О на величину порога О порогового элемента 8, до максимального уровня логической 1. На выходной шине 12 сигнал (фиг. 2и ) скачком падает от максимального уровня логической 1 до минимального уровня логического О . По мере разряда конденсатора 10 сигнал на первом входе элемента И-НЕ I уменьшается и при достижении им максимального уровня логического О на выходе элемента ИНЕ 1 сигнал возрастает от минималь ного уровня логического О до мак симального уровня логической 1. Единичныйсигнал на втором входе элемента И-НЕ 2 разрешает работу ц пи обратной связи с выхода элемента И-НЕ 3 на первый вход элемента И-НЕ 2 в момент формирования заднего фронта импульсов. Сигнал (фиг. 2д, кривая П|, поступаклций на второй вход элемента И-НЕ 3, уменьшается с отставанием по уровню от сигнала на конденсаторе 10 (фаг, 2д, кривая l на величину по рога порогового элемента 7. максимального уровня логического О он достигает после того, как 674 обратная связь с конденсатора 10 на первый вход элемента И-НЕ I заблокирует сигнал, поступающий с входной шины 11 на второй вход элемента И-НЕ 1 . В процессе уменьшения сигнала на втором входе элемента И-НЕ 3 от минимального уровня логической 1 до максимального уровня логического О сигнал на выходе элемента И-НЕ 3 (фиг. 2е возрастает от минимального уровня логического О до минимального уровня логической 1, после чего срабатывает обратная связь на первый вход элемента И-НЕ 2, и сигнал на выходе элемента И-НЕ 3 скачком возрастает до максимального уровня логической 1. На выходе элемента НЕ 5 задний фронт сигнала имеет участок с пониженной крутизной в пределах от максимального уровня .логической 1 до максимального уровня логического О и участок с высокой крутизной в пределах от максимального уровня логического О до минимального уровня логического О. Так как уровень сигнала на входе элемента НЕ 6 сме- щен по отношению к сигналу на выходе элемента НЕ 5 (на участке формироваНИН фронтов импульсов) на величину порога порогового элемента 8, то он имеет высокую крутизну на участке от уровня логической 1, превьапающего максимальный уровень логического О на величину порога S порогового элемента 8, до уровня логи превышающего минического О мальный уровень логического на величину порога 8 порогового элемента 8 (фиг. 2з), т.е. в зоне переключения элемента НЕ 6, ограниченной минимальным уровнем логической 1 и максимальным уровнем логического О, -фронт входного сигнала оказывается с высокой крутизной. Благодаря этому на выходе элемента НЕ 6 задний фронт сформированного импульса имеет высокую крутизну от минимального уровня логического О до максимального уровня логической 1 (фиг. 2и). После окончания формирования импульса конденсатор 10 продолжает разряжаться до уровня напряжения, определяемого входными цепями элементов И-НЕ 1 и 3 и выходной цепью элемента 4, пока на входной шине 11 уровень сигнала соответствует логической 1. При уменшении входного сигнала на шине 1I до уровня логического О на выходе элемента 4 (tor. 2г) появляется единичный сигнал, и конденсатор 10 начннает заряжаться до напряжения, соответствующего максимальному уровню логической 1 (фиг. 2д, кривая 1).

При длительности единичного вхоного сигнала (фнг. 2а},меньшей по сравнению с длительностью формируемых импульсов (фиг. 2и), сигнал на выходе элемента И-НЕ 1 (фиг.- 26) становится единичным

до прихода нулевого сигнала с конденсатора 10 (ijMr. 2д, кривая 1)/ на первый вход элемента И-НЕ 1, что не влияет на работу остальных элементов формирователя импульсов и на крутизну заднего фронта формируемых импульсов. .

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает формирование импульсов с высокой крутизной заднего фронта вне зависимости от крутизны фронтов входного сигнала, от

длительности входного сигнала и от параметров времязадающей НС-цепи.

ФОРМИРОВАТЕЛЬ ИМПУЛЬСОВ, содержащий первый элемент И-НЕ, выход которого соединен с первым входом второго элемента И-НЕ, выход которого соединен с .первым входом первого элемента И-НЕ, элемент НЕ, времяёадающую RC-цепь, входную и выходную шины, отличающийся тем, что, с целью увеличения крутизны фронтов формируемых импульсов, в него дополнительно введены элемент И-НЕ, элемент ИЛИ-НЕ, элемент НЕ и два пороговых элемента, причем выход дополнительного элемента И-НЕ подключен к второму входу первого элемента И-НЕ, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ-НЕ, выход второго элемента И-НЕ соединен через последовательно соединенные элемент НЕ, первый пороговый элемент и дополнительный элемент НЕ с выходной шиной, выход элемента ШШ-НЕ через времяэадающую КС-цепь соединен с ko первым входом дополнительного злемента И-НЕ и входом второго порогового элемента, выход которого подключен к второму входу второго зле-мента И-НЕ, а второй вход элемента ИПИ-НЕ соединен с вторьм входом дополнительного элемента И-НЕ и с входной шиной. 9 &д 9д -si

j-- . : -

ж

гтг --

-i-