Генератор импульсов Советский патент 1986 года по МПК H03K3/38 

0

«-/с

-2,

zCP «-J.

;11Щ

Ч-(П-

J-J

3-п

2-1 HI-

г-2 Изобре.тение отпосптся к имг1у.пьс;и и вьгчи{:лительн(1Н технике н может бы использовано в аппаратуре контроля и управления, Целью изобретения является расши рение верхней частотного ди пазона и уменьи1еиие времени переход ных процессов. На чертеже изображена принципиальная электрическая схема генерато ра импульсов. Генератор импульсов содержит инвертор 1 и п-1 конденсаторов 2-1 2-2,- 2-3, ..., Z-Cn-O, п логически элементов 3-1, 3-2, 3-3,..,,, 3-п И-НЕ с открытым коллектором. Инвертор выполнен также с открытым колл-е тором, причем выход п-го логическог элемента И-НЕ соединен с первой обкладкой каждого конденсатора 2-1, 2-2,2-3,...,2-(п-1) и входом инвертора 1, подключенного выходом к пер вым входам логических элементов 3-1 3-2, 3-3, ..., 3-(п-1) И-НЕ, выход каждого из которых соединен с соответствующим входом п-го логического элемента 3-п И-НЕ и второй обкладкой соответствующего конденсато ра 2-1, 2-2, 2-3, ..., 2-(п-1), а вторые входы п-1 логических элементов3-1, 3-2, 3-33-(п-1) -И-Н подключены к управляющим шинам 4-1, 4-2, 4-3, ..., 4-(п-1). Генератор импульсов управляется при помощи логических сигналов, подаваемых на его шины 4-1, 4-2, 4-3, .,., 4-(п-1). Каждый логический эле мент 3-1, 3-2, 3-3, ..., 3-() Иуправляет включением и отключением соответствующего конденсатора 2--1 , 2-2, 2-3, ..., 2-(п-1), который вкл чается логической единицей и отключается логическим нулем при подаче их на соответствующих вход. Пусть, например, на входы управления логических элементов 3-1, 3-3 поданы логические единицы, а на входы управления остальных элементов - логические нули. Тогда при наличии высокого потенциала (логической еди ницы) на выходе инвертора открывают ся выходные транзисторы лопгческих элементов 3-1, 3-3, вследствие чего выходной транзистор логического элемента 3-п закрывается. Но потенциал на его выходе и на входе инвертора 1 остается низким, так как происходит заряд конденсаторов 2-1 , 2-3 входным токпм инвертора 1 через открмтые выходные Т)анчисторы логических элементов 3-1, 3-3. Остальные конденсаторы не заряжаются, так как выходные транзистор) соответствующих логических элементог закрыты нулевыми входными сигналами. При заряде конденсаторов 2-1, 2-3 напряжение на входе логического инвертора 1 возрастает по экспоненциальному закону до порогового значения, после чего происходит переключение логического инвертора 1 , и на его выходе устанавливается низкий потенциал (логический нуль), который поступает на логические элементы 3-1, ,.., 3-(п-1), закрывая выходные транзисторы, которые были открыты. В результате этого напряжение на входах логического элемента 3-п скачком возрастает до порогового значения. Перепад напряжения передается через конденсаторы 2-1,2-3 на вход логического инвертора 1, еще больше увеличивая его потенциал. Затем происходит перезаряд конденсаторов 2-1, 2-3 через соответствующие входы логического элемента 3-п и его выход, что ведет к постеленному уменьшению напряжения на входе логического инвертора 1. Когда оно уменьшитсядо порогового значения, инвертор 1 переключится в исходное состояние, после чего процесс повторяется. Частота колебаний соответствует суммарной емкости конденсаторов 2-1, 2-3. Аналогично входными управляющими сигналами, подаваемыми на входы генератора импульсов, включаются и отключаются другие конденсаторы. Допустима любая комбинация логических нулей и единиц на входах управления, каждой из которых соответствует своя частота колебаний. При подаче на все входы генератора логических нулей колебания прекращаются и на его выходе устанавливается логическая единица. Таким образом, заряд-разряд каждого конденсатора происходит только через входы и выходы логических элементов, входящих в контур генератора, причем количество элементов, включаемых последовательно с каждым конденсатором минимально. Поэтому такие параметры генератора импульсов как максимальная частота колебаний и время переходных процессов улучшаются и ограничиваются только характеристиками логических элементов. При этом минимальные цепи заряда-разряда конденс.аторов увеличивают максимальную частоту колебаний и уменьшают время переходных процессов по сравнению, например, с прототипом, в котором указанные характеристики хуже за счет неидеальности параметров ключей.

Формула изобретени

Генератор импульсов, содержащий инвертор и п-1 конденсаторов, отличающийся тем, .что, с

67588

целью расширения верхней границы частотного диапазона и уменьшения времени переходных процессов, в него введены п логических элементов И-НЕ 5 с открытым коллектором, а инвертор выполнен также с, открытым коллектором, причем выход п-го злемента И-НЕ соединен с первой обкладкой каждого конденсатора и входом инвертора, под10 ключенного выходом к первым входам п-1 логических элементов И-НЕ, выход каждого из которых соединен с соответствукнцим входом п-го логического элемента И-НЕ и второй обкладкой 15 соответствующего конденсатора, а вторые входы п-1 логических элементов И-НЕ подключены к управляющим шинам.

Изобретение относится к импульсной и вычислительной технике. Может быть использовано в аппаратуре контроля и управления. Целью изобретения является расширение верхней границы частотного диапазона и уменьшение времени переходньЬс процессов. Для достижения данной цели в устройство, содержащее инвертор 1, п-1 конденсаторов 2-1, 2-2, ..., 2- (п-1), управляющие шины 471, 4-2, ..., 4-(п-1), введено п логических элементов 3-1, 3-2, ..., 3-п И-НЕ с открытым коллектором. Заряд-разряд каждого конденсатора происходит только через входы и выходы логических элементов, количество которых включенных последовательно с каждым конденсатором, минимально. Поэтому такие параметры генератора как максимальная частота колебаний и время переходных процессов улучшаются и ограничиваются толь(Л ко характеристиками логических элементов. 1 ил.