Делитель частоты следования импульсов Советский патент 1985 года по МПК H03K25/02 

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

Известно устройство, содержащее триггер, прямой и инверсный выходы которого через соответственно первый и второй диоды соединены соответственно с первым и вторым накопительными конденсаторами,, первый и . второй элементы И-НЕ, первые входы которых соединены с входной, шиной, выход первого элемента И-НЕ соединен с первой выходной шиной и с первым входом триггера, второй вход - с пер вым накопительным конденсатором выход второго элемента И-НЕ .соединен с второй выходной шиной и с вторым выходом триггера, второй вкод - с вторым накопительным конден.сатором Dl

Недостатком известного устройства является низкая стабильность коэффициента деления и его малая величина.

Наиболее близким по технической суш 1ости к предлагаемому является делитель- частоты следования импульсов, содержащий два инвертора, два конденсатора и шесть элементов И-НЕ, первый вход первого из которых соединен с первой- выходной шиной и с выходом второго элемента И-НЕ, первый вход которого соединен с второй выходной . шиной и с выходом первого элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с третьей выходной шиной и с выходом третьего элемента И-НЕ, первый вход-которо-, го соединен с входной шиной и с пер выми входами четвертого, пятого и шестого элементов И-НЕ, второй вход последнего из которых соединен с первой обкладкой первого конденсатора, выход через первый инвертор с вторым входом четвертого элемента И-НЕ, третий вход которого соединен с первой обкладкой второго конденсатора, выход - с вторым входом второр го элемента И-НЕ и с четвертой выход ной шиной, выход пятого элемента ,И-НЕ через второй инвертор соединен с вторым входом третьего элемента И-НЕ. Кроме того, в устройстве имеются четыре диода и третий и четвертый конденсаторы, первые обкладки которых соединены с вторыми входами соответственно третьего и пятого элементов И-НЕ, вторые обкладки всех конденсаторов соединены с общей шиной, аноды первого и вто8802

рого диодов соединены с первыми обкладками соответственно первогои второго конденсаторов, а их катоды - с второй выходной шиной, аноДы третьего и четвертого диодов

соединены с первыми обкладками соответственно третьего и четвертого конден.саторов, а их катоды - с первой выходной шиной С2.

Недостаток этого устройства заключается в низкой стабильности коэффициента деления из-за значительного влияния на него падения напряжения на диодах.

:

Цель изобретения - повышение стабильности коэффициента деления.

Поставленная цель достигается тем, что в делитель ч-астоты следования импульсов, содержащий два инвертора, два конденсатора и шесть элементов И-НЕ, первый вход первого из которых соединен с первой выходной шиной и с выходом -второго элемента И-НЕ, первый вход которого сое:: динен с второй выходной шиной и с выходом первого элемента И-НЕ, .второй вход которого соединен с третьей выходной шиной 4 с выходом третьего элемента И-НЕ, первый вход которого соединен с входной шиной и с первыми входами четвертого, пятого и «шестого элементов И-НЕ, второй вход последнего из которых соединен с первой обкладкой первого конденсатора, вы

ход через первьй инвертор - с вторым входом четвертого элемента И-НЕ, третий вход которого соединен с первой обкладкой второго конденсатора, выход - с вторым входом второго элемента И-НЕ и с четвертой выходной

шиной, выход пятого элемента И-НЕ ,, через второй инвертор соединен с вторым входом третьего элемента И-НЕ, введены четыре элемента НЕ с открытым коллекторным выходом, входы первого и второго из которых соединены с первой вькодной шиной, а их вьгхо-г дь1 - с первыми обкладками соответственно первого и второго конденсаторов, вторые обкладки которых соединены соответственно с вторым входом пятого и с третьим входом третьего элементов И-НЕ, которые соединены с выходами, соответственно третьего

и четвертого элементов НЕ с открытым коллекторным выходом, входы которых соединены с второй выходной шиной. 3 На чертеже приведена электрнческая .схема устройства. Делитель частоты содержит два ин вертора 1 и 2, два конденсатора 3 и 4 и шесть элементов 5, 6, 7, 8, 9 и 10 И-НЕ, первьй вход первого из которых соединен с первой выходной шиной 1 и с выходом второго элемен ja 6 И-НЕ, первый вход которого сое динен с второй выходной шиной 12 и выходом первого элемента 5 И-НЕ, вт рой вход которого соединен с третьей выходной шиной 13 и с выходом третьего элемента 7 И-НЕ, первый вход которого соединен с входной ши ной 14 и с первыми входами четверто го, пятого и шестого элементов 8, 9 и 10 И-НЕ, второй вход последнего из которых соединен с первой обкладкой первого конденсатора 3, выход через первый инвертор 1 - с вто рым входом четвертого элемента 8И-Н третий вход которого соединен с пер вой обкладкой второго конденсатора 4 выход - с вторым входом второго эле мента 6 И-НЕ и с четвертой выходной шиной 15, выход пятого элемента 9.. И-НЕ через второй инвертор 2 соедин с вторым входом третьего элемента 7 И-НЕ, четыре элемента 16, 17, 18 и 19 НЕ с открытым коллекторным выходом, входы первого и второго из которых соединены с первой выходной шиной 11, а их выходы - с первыми обкладками соответственно первого и второго конденсаторов 3 и 4, вторые обкладки которых соединены соответственно с вторым входом пятого и с третьим входом третьего элементов 9 и 7 И-НЕ, которые соединены с выходами соответственно третьего и четвертого элементов 18 и 19 НЕ с откр тым коллекторным выходом, входы которых соединены с второй вЬгходной шиной 11. Устройство работает- следующим образом. Триггер 20, образованный элементами 5 и 6, находится в одном из устойчивых состояний, и на входах элементов НЕ с открытым коллекторным выходом, например 16 и 17, присутствует низкий, а на входах элементов 18 и 19 соответственно высокий потенциалы. При этом на выходах указанных элементов присутствуют инвертированные логические уровни, т.е. на выходах элементов 16 и 17 при880сутствует высокий, а на выходах элементов 18 и 18 низкий потенциалы. Низкие потенциалы на входах элементов 9, 10 и 17, 18 обеспечат высокие потенциалы на выходах этих элементов, которые не вызовут никаких реакций на опрокидывание триггера 20. Низкий потенциал на шине 14 запрещает заряд конденсаторов 3 и 4 вытекаюш 1ми токами из входов элементов 10 и 8, вторые обкладки конденсаторов 3 и 4 через открытые переходы коллектор - эмиттер выходных транзисторов элементов 19 и 18 соединены с общей шиной. Высокие потенциалы, присутствую- , щие на выходах элементов 10 и 9, поступают соответственно на входы инверторов 1 и 2, на выходах которых присутствуют низкие потенциалы, С выходов инверторов .1 и 2 низкие потенциалы поступают на входы элементов 8 и 7 и запрещают заряд конденсатора 4 вытекающими токами, из входов элементов 8 и 7. Входной полозкительный импульс разрешает прохождение зарядного тока из входов элементов 7, 8, 9 и 10, подключенных к выходам конденсаторов 3 и 4. Однако в исходный момент времени возможен заряд только конденсатора 3 токами., вытекающими из входа элемента 10, второй вход которого подключен к первой обкладке указанного конденсатора. Таким образом, во время действия входного положительного импульса происходит накопление заряда на Конденсаторе 3. Конденсатор 4 не имеет. возможности для заряда из-за того, что на втором входе элемента 8 низкий потенциал. После окончания входного положительного импульса на входах элементов 7, 8, 9 и 10 снова появляется низкий потенциал, запрещаюший протекание зарядных токов, конденсаторов 3 и 4. Эмиттер многоэмиттерного транзистора ТТЛ-элемента, подключенный к конденсатору, запирается накопленным на конденсаторе 3 зарядом и заряд его прекращается. Последующие входные импульсы обеспечивают накопление заряда на конденсаторе 3 и потенциал нанем растет до порога срабатывания подключенного к нему элемента 10, на ыходе которого появляется низкий потенциал, который поступает на вход инвертора 1, С выхода инверто-ра 1 снимается инвертированный сигнал, т.е. высокий потенциал, которьш постуйает на вход элемента 8. Очередной входной положительный импульс разрешает прохождение зарядного тока из входа элемента 8. При действии входного импульса происходит 1 акопление заряда на конденсаторе 4. Накопление заряда на конденсаторе 4 происходит в течение каждого входного импульса, действующего на входе элемента 8 до порога срабатыва ния этого элемента. В этот момент -на выходе элемента 8 появляется низкий потенциал, вызывающий опрокидывание триггера 20 в другое устойчивое состояние. При этом на входах ин верторов I и 2 появляется высокий потенциал, а на их выходах - низкие потенциалы. После опрокидывания триггера 20 конденсаторы 3 и 4, заряженные вытекающими токами соответственно из входов элементов 8 и 10, начинают разряжаться через открытые элементы 16 и 17. При этом закрьшаются выходы элементов 19 и 18, и эти элементы не мешают- заряду конденсаторов 3 и 4 вытекающими входным токами элементов 7 и 9. Заряд конденсаторов 3 и 4 будет .иметь противоаолвжную полярность, так как первые- обкладки указанных конденсато80 ,. 6 ров,через открытые переходы коллектор - эмиттер выходных транзисторов элементов 16 и 17 соединены с общей шиной. С приходом последующих входных импульсов процесс накопления заряда происходит лоспедовательно на конденсаторе 3 вытекающим токами входа элемента 9, а затем на конденсаторе 4 - вытекающими токами эле мента 7. Далее процесс происходит аналогично описанному. При реализации данйого устройства .необходимо учитывать возможность появления значительных импульсов тока в момент переключения элементов НЕ с открытым коллекторным выходом, а после переключения - отрицательных напряжений на элементах И-НЕ, входы которых соединены с обкладками конденсаторов. В предлагаемом устройстве по сравнению с прототипом повышена стабильность коэффициента деления (для ТТЛ элементов приблизительно в 10-20 раз /. Кроме того, данное устройство имеет меньшее число конденсаторов ( два вместо трех) и большее значен-ие (приблизительно в 1,3 раза) коэффициента деления при одинаковом значении емкости конденсаторов. За счет исключения диодов, падение напряжения на которых соизмеримо с рабочим напряжением конденсаторов,

V/ k

r

Я

ДЕЛИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ СЛЕДОВАНИЯ ИМПУЛЬСОВ, содержащий два инвертора, два конденсатора и шесть элементов И-НЕ, первый вход первого из которых соединен с первой выходной шиной и .с выходом второго элемента И-НЕ, первый вход которого соединен с второй выходной шиной и с выходом первого элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с третьей выходной шиной и с выходом третьего элемента И-НЕ, первый вход которого соединен с входной шиной и с первыми входами четвер того, пятого и шестого элементов И-НЕ, второй вход последнего из которых соединен с первой обкладкой первого конденсатора, выход через первый инвертор - с вторым входом четвертого элемента И-НЕ., третий вход которого соединен с первой обкладкой второго конденсатора, выход - с вторым входом второго элемента И-НЕ и с четвертой выходной шиной, выход пятого элемента И-НЕ через второй инвертор соединен с вторым входом третьего элемента И-НЕ, о тличающийся тем, что, с целью повышения стабильности коэффициента деления, в него введены четыре элемента НЕ с открытым коллекторным выходом, входы nejpBoro и второго из которых соединены с перW вой выходной шиной, а их выходы с с первыми обкладками соответственно первого и второго конденсаторов, вторые обкладки которых соединены соответственно с вторым входом пятого и с третьим входом третьего элементов И-НЕ, которые соединены О) с выходами соответственно третьего . 4 и четвертого элементов НЕ с открытым оо сэо коллекторным выходом, входы которых соединены с второй выходной шиной.

OCJ

t

o%5

s

3

К

и

bW

ic

СЛ

Й

rn

to

- I