Устройство для управления подключением электропитания Советский патент 1987 года по МПК G06F11/22 

выходе питания 8 устройства импульса электропитания с амплитудой, равной значению напряжения источника питания, на вход питания формирователей 4 подается импульс напряжения с ам- ; плитудой, превышающей значение напряжения источника питания, сформированный доп олни т ель формирователем 5 импульсов одновременно с дешифрацией адреса и подготовкой к включению фор.,-. 15

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для подключения электропитахшя к электронным устройствам.5

Целью изобретения является сократ-; щение аппаратурных затрат устройства.

На фиг,I представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг,2.- дешифратор; на фиг.З - формирователь импульсов группы; на фиг,4 - дополнительный формирователь импульсов.

Устройство содержит дешифратор 1 адреса, стробирутошдй вход которого вляется управляющим входом 2 устройтва, режимным входом 3 устройства является информационный вход дешифра-: тора 1, формирователи 4 импульсов i группы, дополнительный формирователь 5 импульсов, разряжающие элементы 6 первой группы и разряжающие элементы второй группы, выходы 8 питания устройства и источник 9 электропитания.

Дешифратор 1 адреса предназначен дпя преобразования кода адреса в унитарный код для обеспечения подготовки (разрешения) к включению одного из формирователей 4 импульсов.

Дешифратор 1 адреса (фиг.2) содер- жит дешифратор 10, выходы которого соединены с входами соответствующих элементов НЕ 11, ВЫХОДЕ которых явля ются информационными выходами дешифратора 1..35

Формирователь 4 импульсов группы предназначен для формирования на выходе питания устройства импульсов напряжения с амплитудой, равной значению напряжения источника 9 питания 40 устройства.

20

25

30

мирователей 4. Наряду с формированием импульсов повышенного напряжения формирователь 5 осуществляет через соответствующие разряжающие элементы 6 и 7 разряд емкостных составляющих цепей питающих выходов устройства, а также управление формиро- вателяг и 4 для исключения помех на питающих выходах уст/0

роиства. 4 ил.

15

5

:i - 35

40

20

25

30

Формирователь 4 им пульсов (фиг.З) содержит элемент НЕ 12, вход которого является входом разрешения формирователя 4, первый резистор 13 и транзистор .14, вт орой 15 и третий 16 резисторы, стабилитрон 17 и второй транзистор 18.

Дополнительный формирователь 5 импульсов предназначен для формирования импульсов напряжения с амплитудой, превышающей значение напряжения источника 9 питания, разряда -емкостных составляющих цепей питающих выходов устройства и цепей пусковых входов формирователей 4 импульсов.

Дополнительный формирователь 5 импульсов (фиг.4) содержит элемент НЕ 19, первые резистор 20 и транзистор 21, второй резистор 22, первый диод 23, третий резистор 24, второй транзистор 25, второй диод 26, конденсатор 27, третий диод 28, катод которого соединен с выходом повышенного напряжения формирователя 5, выход номинального напряжения которого соединен с коллектором транзистора 21 и с катодами диодов 23 и 26,

На чертежах показаны также выход 29 повышенного напряжения, выход 30 номинального напряжения формировате-г - ля 5, входы 31 и 32 пуска и разрешения формирователей 4.

Разряжающие элементы 6 предназначены для организации цепей разряда емкостных составляющих выходов 8 устройства, могут быть выполнены на диодах и подключены катодами к выходу номинального напряжения формирователя 5, а анодами - к выходам соответствующих формирователей 4,

Разряжающие элементы 7 предназначены для разряда емкостных составляющих входов пуска формирователей 4 и организации дополнительных цепей управления формирователями 4 могут быть выполнены на диодах и подключены катодами к выходу формирователя 5, а анодами - к входу пуска соответствующих формирователей 4.

Устройство работает следующим образом.

Работа устройства осуществляется по циклам, длительность которых может быть постоянной или переменной и определяется заданным режимом q6pa щения (синхронным или асинхронным).

В каждом цикле обращения устройство функционирует в двух основных режимах Работа и Ожидание, причем независимо от длительности цикла в цепях экономии энергопотребления минимальная длительность режима Работа должна быть достаточной для надежного выполнения заданной электронному устройству (нагрузке) функции, например считывания с блока постоянной памяти.

Длительность режима Ожидание определяется характеристиками нагрузки, например, необходимостью временных затрат на анализ информации, считанной с блоков памяти, после которого может быть определен следующий адрес обращения.

Питание устройства осуществляется от стабилизированного источника 9 постоянного тока напряжением +5 В. Общая шина питания (не показана) заземляется.

В исходном состоянии (режим Ожидание) на входе 2 установлен нулевой сигнал, под действием которого на информационных выходах дешифратора нулевые сигналы. При этом формирователи 4 находятся в состоянии Ожидание, и на выходах 8 питания установлены нулевые сигналы. Формирова- .тель .5 под действием нулевого сигнала на его управляющем входе также наз одится в состоянии Ожидание, которое сопровождается накоплением в нем энергии от. источника 9 питания для формирования напряжения вольтдо- бавки в очередном цикле обращения к устройству. При этом на входах 29 питания формирователей 4 поддерживается напряжение приблизительно + 4,3 В, выходы 8 и входы 31 формиро.вателей 4 установлены в низкоимпе- дансное состояние, соответственно, через разряжающие элементо 6 и 7 по цепи выхода 30 фор шрователя 5, После поступления кода адреса на вход 3 и управляющего единичного сигнала на вход 2 в устройстве начинают одновременно переключаться дешифратор 1 и формирователь 5. ДешифраO тор 1 срабатывает быстрее и на одном из своих выходов устанавливает единичный сигнал, который поступает на вход 32 соответствующего формирователя 4 (например, 4.2). При этом на 5 входах 31 всех формирователей 4 поддерживаются нулевые сигналы за счет низкого импеданса на выходе 30 формирователя 5, Наличие единичного сигнала на входе 32 и нулевого сигнала

0 йа входе 31 формирователя 4.2 обеспечивает его переключение в состояние Подготовка.

С включением формирователя 5 импульсов на его выходе 29 появляется

5 напряжение приблизительно + 7 В, равное сумме напряжений источника 9 питания и вольтдобавки, сформированной за время ожидания на предшествующем цикле обращения к устройству, кото0 рое подается на выводы питания формирователей 4. Одновременно на выходе 30 формирователя 5 устанавливается высокоимпедансное состояние, обеспечивающее высокоимпедансное состоя5 ние разрядных элементов 6 и 7, а следовательно, и высокоимпедансное состояние выходов 8 формирователей 4. Формирователь 4.2, подготовленный к включению единичным сигналом на. его

0 входе 32, с минимальной задержкой переключается в режим Работа по входу 31 и выдает на выход 8.2 устройства мощный импульс электропитания напряжением + -5 Б заданной дли5 тельност и для режима Работ а. При этом остальные формирователи 4 остаются в состаянии Ожидание под действием нулевых сигналов на их входах 32 и практически не потребляют энер0 гии. I

При снятии еди дачного сигнала с входа 2 устройство переключается в режим Ожидание, что сопровождается

одновременным разрядом емкостных составляющих цепей выхода 8.2 и входа 31 формирователя 4.2, соответственно, через разряжающие элементы 6.2 и 7.2 по цепи выхода 30 форм1 рователя 5 на

общую шину, ускоряя таким образом процесс возврата в исходное состояние цепи питающего выхода 8.2 устройства.

Далее в течение времени режима Ожидание, определяемом характеристиками нагрузки, формирователь 5 осуществляет накопление энергии от источника 9 питания, необходимой для формирования импульса повышенного напряжения на его первом выходе в очередном цикле обращения. После этого может быть проведено очередное ; обращение к устройству.

Формирователь 4 импульсов работает следующим образом.

В каждом цикле обращения к устройству формирователь 4 последовательно переключается в одно из трех состояний: -Подготовка, Работа, Ожида. ние, определяемых комбинацией уровней напряжения на его входах 31 и 32.

В исходном состоянии (режим Ожидание) на вход 29 питания, формирователя 4 подается напряжение приблизительно + 4,3 В, а на входы 31 и 32 - нулевой сигнал (низкий уровень).При этом выход элемента НЕ 12 установлен в высокоимпедансное состояние, транзисторы 14 и 18 закрыты. Напряжение на выходе 8 формирователя 4 отсутствует, и он практически не потребляет энергии. При обращении к устройству на вход 32 формирователя 4 подается единичный сигнал (высокий уровень), под действием которого он переходит в состояние Подготовка. Выход элемента НЕ 12 устанавливается в низко- имцедансное состояние, в результате чего т анзистор 14 открывается Транзистор 18 остается закрытым под действием нулевого сигнала на входе 31 формирователя 4. В результате этого в режиме Подготовка напряжение на выходе 8 формирователя 4 отсутствует, а его потребление не превьша- ет нескольких десятков милиампер..

Формирователь 4 переключается из режима Подготовка в режим Работа при одновременном переводе в высоко- импедансное состояние входа 31 и подаче на вход 29 питания напряжения примерно + 7 В. При этом в результате того, что транзистор 14 открыт, резко возрастает ток базы транзистора 18, и он открывается. Формирова-

(тель 4 выдает на выход 8 мощный им

5

0

5

0

5

0

5

0

5

пульс электропитания,ограниченный по амплитуде до напряжения + 5 В стабилитроном 17 и падением напряжения на переходе база - эмиттер транзистора 18.

Из режима Работа формирователь 4 может быть переведен в режим Подготовка при одновременном снятии активизирующих воздействий с входов 20 и 31 или в режим Ожидание при снятии активизирующего воздействия и с входа . 32. В любом из названных вариантов транзистор 18 резко закрывается за счет закорачивания (через соответствующий разрядный элемент 7) на общую шину паразитной емкости стабилитрона 17 по цепи входа 3 формирователя 4

Включение первого транзистора 14 в режиме Подготовка, предшествующее включение транзистора 18 в режиме Работа позволяет уменьшить задержку включения всего формирователя 4 по входу 31, а форсирование процесса возврата в исходное состояние входа 31 позволяет в целом ускорить процесс возврата в исходное состояние выхода 8.

Форжрователь 5 работает следую- шдм образом.

На вход питания формирователя 5 подается стабилизированное напряжение с номиналом + 5 В от источника 9 питания.

В режиме Ожидание (исходном состоянии) на вход элемента НЕ 19 подается нулевой сигнал. При этом выход элемента НЕ 19 находится в высокоим- педансном состоянии, транзистор 21 открыт, а транзистор 25, база которого подключена через диод 23 и открытый транзистор 21 к общей щине, закрыт. Открытое состояние транзистора 21 и закрытое транзистора 25 не обеспечивает заряд конденсатора 27 последующей цепи: вывод, питания формирователя 5, диод 28, конденсатор 27, диод 26, транзистор 21, общая шин. При этом на выходе 29 формирователя 5 установлено напряжение + 4,3 В, равное напряжению источника 9 питания, минус падение напряжения на диоде 28. На выходе 30 формирователя 5 установлено низкоимпедансное состояние.

В режиме Работа на вход элемента НЕ 19 подается единичный сигнал. Выход элемента НЕ 19 устанавливается

в низкоимпедансное состояние и под- ключает базу транзистора 21 к общей шине. Транзистор 21 закрывается и отключает базу транзистора 25 от общей шины. Транзистор 25 открывается и подключает предварительно заряженный на этапе Ожидание предшествующего цикла обращений к устройству конденсатор 27 последовательно и согласно источнику 9 питания. При этом на выходе 29 формирователя 5 устанавливается напряжение, превьшхаю щее напряжение источника 9 питания на величину напряжения на заряженном конденсаторе 27 (2; 5В). На выходе 30 формирователя 5 устанавливается высокоимпедансное состояние.

Формула изобретения

Устройство для управления подключением электропитания, содержащее дешифратор адреса, информационный и стробирующий входы которого являются соответственно, режимным и управляющим входами устройства, группу формирователей импульсов, выходы которых являются группой выходов питания устройства и подключены к первым выводам соответствующих разряжающихся

элементов первой группы, отличающееся тем, -что, с целью снижения аппаратурных затрат устройства, в него введены дополнительный формирователь импульсов и вторая

группа разряжаюш11х элементов, причем входы разрешения формирователей импульсов группы подключены к группе выходов дешифратора адреса, а входы пуска через разряжающие элементы

второй группы подключены к вторым выводам разряжающих элементов первой группы и выходу номинального напряжения дополнительного формирователя импульсов, выход повышенного напряжения которого соединен с входами питания формирователей импульсов группы, управляющий вход и вход пи- тания дополнительного формирователя импульсов соединены соответственно

с управляющим входом ивходом дляпод- ключевин источника питания устройства.

Фиг. 2

Выбод питания

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для подключения электропитания к электронным блокам. Цель изобретения - сокращение аппаратурных затрат. Цель достигается введением в устройство, содержащее группу формирователей 4 импульсов, первую группу разряжающих элементов 6 и дешифратора 1 адреса, дополнительного формирователя 5 импульсов и второй группы разряжающих элементов 7. Для получения на выбранном (Л с

Фаг.З

ВНИИШ Заказ 1217/48 Тираж 673 Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, А

Фигл