Устройство формирования импульсов на МДП-транзисторах Советский патент 1986 года по МПК H03K19/08 

1277

ных возможностей путем обеспечения двух режимов синхронизации, повышения амплитуды и переключения фазы формируемых импульсов. Для достижения поставленной цели в устройство ВЕ1еде- ны предварительный усилитель 8 инвертированного сигнала, предварительный усилитель 9 неинвертированного сигнала, согласующий усилитель 10,

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано при построении хронизаторов.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обес- печения двух режимов синхронизации, повьшения амплитуды и переключения фазы формируемых импульсов.

На фиг.1 изображена электрическая принципиальная схема устройства формирования импульсов на МДП-тран- зисторах; на фиг.2 - временные диаграммы, иллюстрирующие его работу.

Устройство формирования импульсов на МДП-транзисторах содержит на копительный конденсатор 1, включенные между шиной 2 питания и общей шиной 3 двухтактный усилитель 4,усилитель 5 обратной связи и инвертор 6 с токостабилизирующей нагрузкой . и зарядным транзистором со встроенным каналом, включенным последовательно с нагрузочным транзистором, повторяющий вход двухтактного усилителя 4 подключен к выходу инвер- тора 6 с токостабилизирующей нагрузкой , а затвор зарядного транзистора подключен к выходу усилителя 5 оратной связи, шину 7 входного сигнала, предварительный усилитель 8 ин- вертированного сигнала, предварительный усилитель 9 неинвертированного сигнала, согласующий усилитель 10, элементы ИЛИ-НЕ 11 и 12, двух- входовый коммутатор 13,фиксирующий транзистор 14, дополнительный двухтактный усилитель 15, дополнительны конденсатор 16 и последовательную цепь 17, которая состоит из последовательно соединенного двухтактного

элементы ИЛИ-НЕ 11 и 12, двухвходо- вый коммутатор 13, фиксирующий транзистор 1А, дополнительный двухтактный усилитель 15. Кроме того, устройство содержит накопительный конденсатор 1, двухтактный усилитель А, усилитель 5 обратной связи и инвертор 6. 2 ил.

усилителя и зарядного транзистора со встроенным Каналом, причем предварительные и согласующий усилители 8 9 и 10, элементы ИЛИ-НЕ 11 и 12, последовательная цепь 17 и дополни- тельньм двухтактный усилитель 15 включены между шиной 2 питания и общей шиной 3, повторяющие входы двухтактных усилителей 4 и 15 подключены к выходу инверторов с токостабилизирующей нагрузкой, вход усилителя 5 обратной связи подключен к выходу дополнительного двухтактного усилителя 15, инвертирующие входы двухтактного усилителя 4 и двухтактного усилителя последовательной цепи 17,а также затворы его зарядного транзистора подключены к выходу усилителей 5 обратной связи, накопительный конденсатор 1 включен между истоком зарядного транзистора и выходом двух - тактного усилителя последовательной цепи 17, дополнительный накопительный конденсатор 16 включен между истоком зарядного транзистора последовательной цепи 17 и выходом двухтактного усилителя 4, вход предварительного усилителя 8 инвертированного сигнала подключен к шине 7 входного сигнала, а выход подключен к одному из входов коммутатора 13 и входу предварительного усилителя 9 неинвертирЬ- ванного сигнала, выход последнего подключен к второму входу коммутатора 13, управляющие входы коммутатора 13 подключены к выходам элементов ИЛИ-НЕ 11 и 12, выход,коммутатора подключен к входу согласующего усилителя 10, первые входы элементов ИЛИ- НЕ 11 и 12 подключены к шине 18 синхроимпульсов, второй вход первого элемента ИЛИ-НЕ 11 подключен к шине 19 управляющего сигнала переключения фазы, второй вход второго элемента ИЛИ-НЕ 12 подключен к выходу перво- го элемента ИЛИ-НЕ 11, вход инвертора 6 с токостабилизирующей нагрузкой и инвертирующий вход дополнительного двухтактного .усилителя 15 подключены к выходу согласующего усилителя 10, фиксирующий транзистор 14 включен между входом согласующего усилителя 10 и выходом дополнительного двухтактного усилителя 15, повторяющий вход двухтактного усилителя 4 соединен с выходной шиной 20.

Устройство формирования импульсов на МДП-транзисторах работает следующим образом.

На фиг.2 показаны эпюры напряже- НИИ в характерных точках 21-27 устройства в следующих режимах:

синхронизация входными сигналами (выходные импульсы синфазны входным, время t - t ) ;

синхронизация входными сигналами (выходные импульсы противофазны входным, время t, - tj ) ;

синхронизация синхроимпульсами (время t - tj).

С приходом на шину 7 входных сигналов на выходах усилителей 8 и 9 формируются импульсы соответственно противофазные и синфазные входным независимо от режима работы устройства. В течение времени - t на шины 18 и 19 подается низкий потенциал, поэтому работа элементов ИЛИ- НЕ 11 и 12 определяется сигналом, подаваемым на шину 19. В данный момент времени на шину 19 подается низ КИЙ потенциал, в результате чего на выходе элемента 11 установится . высокий потенциал, а на выходе эЛе-. мента 12 - низкий. Высоким потенци- алом на выходе элемента 11 откроется канал коммутатора 13, который подключит к входу усилителя 10 выход усилителя 9. В момент времени t в точках устройства установятся следующие потенциалы: на шине 7 - низкий потенциал, на выходе усилителя 8 - высокий, на выходе усилителя 9 - низкий, на выходе усилителя 10 - высокий. Вследствие этого на шине 20 установится низкий потенциал, а на выходе усилителя 5 - высо

КИЙ. Конденсаторы 1 и 16 зарядятся через зарядные транзисторы и через инвертирующие транзисторы усилителя 4 и двухтактного усилителя 15 цепи. Рассмотрим процесс формирования высоковольтных ИМПУЛЬСОВ на шине 20. С приходом на шину 7 высокого потенциала такой же потенциал устанавливается на входе усилителя 10, что в свою очередь устанавливает низкий потенциал на входе элемента 6 и на инвертирующем входе усилителя 15 цепи. В результате этого начнет повышаться потенциал на шине 20 и синфазно с ним начнет , повышаться по- .тенциал на выходе усилителя 15 це- I пи и, когда последний превысит порог срабатьшания усилителя 5, на выходе установится низкий потенциал и зарядные транзисторы и инвертирующие транзисторы усилителей 4 и 15 закроются, вследствие чего начнут повышаться потенциалы на выходах усилителей 15 и 4. При работе устройства на емкостную нагрузку напряжение на шине 20 будет определяться:

и

вых

).

с,кв - с„

0

, -

0

где и - количество накопительных конденсаторов в устройстве;экь емкость последовательно

соединенных конденсаторов; С - эквивалентная емкостная

нагрузка, пересчитанная на шину 20.

В данном примере напряжение на выходе инвертора 6 будет стремиться к Зи„„ .

С приходом на шину 7 низкого уровня все точки устройства устанавливаются в исходное состояние. При повторном приходе импульса на вход процессы повторяются. Таким образом,в данном режиме работы устройства на выходе усилителя 5 и на шине 20 формируются импульсы синхронные и синфазные с входными, причем на выходе усилителя цепи 17 Ugyx превьппает и„„,. , а на шине 20 U превышает 2 и„„т .

С приходом на шину 19 высокого потенциала на выходе элемента 12 установится высокий потенциал, к входу усилителя 10 подключится выход усилителя 8 (время t, - t.). Вследствие

такого подключения fia шине 20 будут формироваться импульсы синхронно с входными.

Работа устройства в режиме синхронизации синхроимпульсами (время t,j - t ) заключается в том, что управляющие сигналы на выходах элементов 11 или 12 формируются синхронно с синхроимпульсами и подключение одного из выходов усилителей 8 или 9 к входу усилителя 10 происходит толь- ко во время низкого уровня синхроимпульса. Во время действия высокого уровня синхроимпульса уровень сигнала, который установился во время низ кого уровня синхроимпульса, на входе усилителя 1C поддерживается с помощью фиксирующего транзистора 1 А.Таким образом ус1ройство формирует на шине 20 импульсы синхронно с перехо- дом синхроимпульса на низкий уровень Фаза выходных импульсов определяется тем, какой из предварительных усилителей будет подключаться к входу усилителя 10. Если будет подключать- ся выход усилителя 9, то выходные импульсы будут синфазные с входными сигналами, которые были во время действия низкого уровня синхроимпульсов, если будет подключаться выход элемента 8 - противофазные.

Таким образом, предлагаемое устройство формирования импульсов может формировать на своих выходах импуль- сы повьш1енной амплитуды как синфазные , так и противофазные входным синхронно с входными сигналами и синхронно с синхроимпульсами.

Формула изобретения

Устройство формирования импульсов на ОДП-транзисторах, содержащее накопительный конденсатор и включенные между шиной питания и общей шиной двухтактный усилитель, усилитель обратной связи и инвертор с токоста- билизирующей нагрузкой и зарядным транзистором со встроенным каналом, включенным последовательно с нагрузочным транзистором,. повторяюш,ий вхо двухтактного усилителя подключен к выходу инвертора с токостабилизирую- щей нагрузкой, а затвор зарядного транзистора инвертора с токостабили- зирующей нагрузкой подключен к выходу усилителя обратной связи, шину

входного сигнала, отличающееся тем, что,с целью расширения функциональных возможностей устройства, в него введены предварительньй усилитель инвертированного сигнала, предварительный усилитель неинвертированного сигнала, согласующий усилитель, два элемента ИЛИ-НЕ на два входа, двухвходовый коммутатор, фиксирующий транзистор, дополнительный двухтактный усилитель, п дополнительных конденсаторов и такое же количество последовательных цепей, каждая из которых состоит из последовательно соединенных двухтактного усилителя и зарядного транзистора со встроенным каналом, повторяющие входы всех двухтактных усилителей подключены к выхо ду инвертора с токостабилизирующей нагрузкой, вход усилителя обратной связи подключен к выходу одного из -двухтактных усилителей, инвертирующие входы двухтактного усилителя и двухтактных усилителей последов атель- ных цепей, а также затворы их зарядных транзисторов подключены к выходу усилителя обратной связи, накопительный конденсатор включен между истоком зарядного транзистора инвертора с токостабилизирующей нагрузкой и выходом двухтактного усилителя первой последовательной цепи, первый вывод каждого из п дополнительных накопительных конденсаторов подключен к истоку зарядного транзистора п-й последовательной цепи, второй вывод каждого из п дополнительных накопительных конденсаторов, кроме последнего, соединен с выходом двухтактного усилителя (п + 1)-й последовательной цепи, второй вывод последнего дополнительного накопительного конденсатора подключен к выходу двухтактного усилителя,вход предварительного усилителя инвертированного сигнала подключен к шине входного сигнала, а выход подк.гаочен к одному из входов коммутатора и входу предварительного усилителя неинвертированного сигнала, выход последнего подключен к второму входу коммутатора,управляющие входы коммутатора подключены к выходам элементов ИЛИ-НЕ, выход коммутатора подключен к входу согласующего усилителя, первые входы элементов ИЛИ-НЕ подключены либо к общей шине, либо к шине синхроимпульсов, второй вход первого элемента

ИЛИ-ИЕ подключен к шине управляющего сигнала переключения фазы, второй вход второго элемента ИЛИ-НЕ подключен к выходу первого элемента ИЛИ-РП-, вход инвертора с токостабилизирующей нагрузкой и инвертирующий вход допол177

1777380

нительного двухтактного усилителя подключены к выходу согласующего усилителя, фиксирующий транзистор включен между входом согласующего усили- теля и выходом дополнительного двухтактного усилителя.

Изобретение относится к импульсной технике. Может быть использовано в качестве многофункциональных усилителей в устройствах радиотехники и вычислительной техники.Цель изобретения - расширение функциональ11 .Г2 КЛ с: iNd Ч СО 00 фиг. 1

13

AAAi

и

J8

и

21

и 22

и

23 и

24 и

25

и

26

г

I

-f

/

-t

П ГЛ I n Л и H ш LJ

фцг.2