Одновибратор Советский патент 1985 года по МПК H03K3/33 H03K3/284 H03K5/01 

05

|

о

О5

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в различных областях измерительной и вычислительной техники, а также во вторичных источниках питания.

Предложенный одновибратор относится к классу одновибраторов, в которых процесс заряда емкости по линейному закону осуществляется от дополнительного источника, обладающего больщим напряжением по сравнению с источником питания и позволяющим регулировать длительность выходного сигнала путем изменения напряжения питания дополнительного источника.

Известен управляемый одновибратор, выполненный на основе триггера и схемы генератора тока, в котором длительность формируемого сигнала практически не зависит от изменений питающего напряжения 1.

Недостаток такой схемы - ее сложность.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому являтся одновибратор, содержащий времязадающий резистор, один из выводов которого соединен с шиной источника питания, логический элемент 2И-НЕ и первый инвертор, подключенный выходом к первому входу логического элемента 2И-НЕ и входом - к первой обкладке времязадающего конденсатора, вторая обкладка которого подключена к общей щине источника питания, второй вывод времязадающего резистора соединен с первой обкладкой конденсатора и с анодом диода, катод которого соединен с выходом второго инвертора, вход которого соединен с входной щиной 2.

Недостаток такой схемы - больщое время восстановления, поскольку разряд конденсатора осуществляется через диод, а также отсутствие в схеме элемента, ограничивающего заряд конденсатора по напряжению, в результате чего напряжение на конденсаторе может превысить напряжение питания, что приведет к увеличению времени разряда конденсатора, т. е. к перерегулированию схемы и, следовательно, к потере ее устойчивости.

Цель изобретения - уменьшение времени восстановления и повыщение надежности работы схемы.

Поставленная цель достигается тем, что в одновибратор, содержащий времязадающий резистор, один из выводов которого соединен с щиной источника питания, логический элемент 2И-НЕ, и первый инвертор, подключенный выходом к первому входу логического элемента 2И-НЕ и входом - к первой обкладке времязадающего конденсатора, вторая обкладка которого подключена к общей шине источника питания, введены логический элемент 2 ИЛИНЕ два двунаправленных ключа и второй инвходу логического элемента 2И-НЕ и входом вертор, вход первого двунаправленного ключа соединен с другим выводом времязадающего резистора, а выход соединен с

5 входом второго двунаправленного ключа и с первой обкладкой времязадающего конденсатора, выход второго двунаправленного ключа соединен с общей щиной, входная щина соединена с управляющим входом второго двунаправленного ключа и с первым входом логического элемента 2ИЛИ-НЕ, выход которого подключен к управляющему входу первого двунаправленного ключа и второму входу элемента 2И-НЕ, а выход первого инj вертора подключен к входу второго инвертора, выход которого подключен к второму входу элемента 2ИЛИ-НЕ.

На чертеже представлена схема одновибратора.

Схема содержит логический элемент

2ИЛИ-НЕ 1, времязадающий резистор 2, первый и второй двунаправленные ключи 3 и 4, времязадающий конденсатор 5, первый и второй инверторы 6, 7 и логический элемент 2И-НЕ 8. Выход элемента 2ИЛИ-НЕ 1 подключен к управляющему входу первого ключа 3 и к первому входу логического элемента 2И-НЕ 8. Выход первого ключа 3 подключен к входу второго ключа 4 и к входу первого инвертора б, выход которого

0 подключен к входу второго инвертора 7 и к второму входу логического элемента 2И-НЕ 8. Выход второго инвертора 7 подключен к второму входу логического элемента 2ИЛИ-НЕ 1. Вход первого инвертора 6 подключен к одной из обкла5 док времязадающего конденсатора 5, вторая обкладка которого подключена к общей шине источника питания.

Схема работает следующим образом. В отсутствии входного сигнала на входной щине - уровень логической единицы, ключ 3 закрыт, а ключ 4 открыт. В результате конденсатор 5 разряжен, на выходе инвертора 6 - уровень логической единицы, на выходе инвертора 7 - уровень нуля, на выходе элемента 8 - уровень единицы, так как на одном из его входов действует уровень нуля с выхода элемента 1. При поступлении входного сигнала с уровнем логического нуля на выходе элемента 1 формируется сигнал с уровнем логической единицы, а на выходе элемента 8 - управляющий сигнал с уровнем нуля. В результате ключ 3 будет открыт, а ключ 4 закрыт и начнется заряд конденсатора 5 по цепи: резистор 2, ключ 3, конденсатор 5 от источника питания. Заряд конденсатора будет происходить по линейному закону при условии что , где иш)- напряжение порога логических элементов; Eg - напряжение питания источника питания ().

При достижении на конденсаторе напряжения, равного напряжению порога отпирания инвертора 6, на его выходе сформируется уровень нуля, а на выходах элемента 8 и инвертора 7 - уровни единицы. В результате на выходе элемента 1 сформируется уровень нуля, закроется ключ 3 и прекратится дальнейший заряд конденсатора 5, хотя на входе может еще действовать управляющий сигнал с уровнем 0. При появлении на входе схемы сигнала с уровнем единицы вновь откроется ключ 4, ключ 3 будет закрыт

и начнется разряд конденсатора 5 через малое сопротивление открытого ключа 4. Таким образом, благодаря наличию инвертора 7 и логического элемента 2ИЛИНЕ 1 напряжение на конденсаторе 5

не превышает , наличие ключа 4 обеспечивает быстрый разряд конденсатора через малое сопротивление открытого ключа. Тем самым достигается быстрое восстановление схемы и исключается вероятность перерегулирования и, следовательно, повышается ее устойчивость по сравнению со схемой прототипа.

ОДНОВИБРАТОР, содержащий времязадающий резистор, один из выводов которого соединен с шиной источника питания, логический элемент 2И-НЕ и первый инвертор, подключенный выходом к первому входу логического элемента 2И-НЕ и входом - к первой обкладке времязадающего конденсатора, вторая обкладка которого подключена к общей щине источника питания, отличающийся тем, что, с целью уменьшения времени восстановления и повышения надежности работы схемы, в него введены логический элемент 2ИЛИ-НЕ, два двунаправленных ключа и второй инвертор, вход первого двунаправленного ключа соединен с другим выводом времязадающего резистора, а выход соединен с входом второго двунаправленного ключа и с первой обкладкой времязадающего конденсатора, выход второго двунаправленного ключа соединен с общей шиной, входная шина соединена с управляющим входом второго двунаправленного ключа и с первым входом логического элемента 2ИЛИ-НЕ, выход которого подключен к управляющему входу первого двунаправленного ключа и к второму входу элемента 2И-НЕ, а выход первого инвертора подключен к входу второго инвертора, вы(Л ход которого подключен к второму входу элемента 2ИЛИ-НЕ.