Устройство для установки логических элементов в исходное состояние Советский патент 1987 года по МПК H03K17/22 

1133

Изобретение относится к цифровой электронной технике и может быть использовано для установки логических

элементов с памятью в исходное сое-

тояние при включении питания, а также

при снижении напряжения питания ниже заданного значения.

Цель изобретения - повьшение достоверности функционирования и расши- рение области применения.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - диаграммы формирования ш-шульса установки.

Устройство для установки логических элементов в исходное состояние содержит стабилитрон 1 и первьд резистор 2 порогового элемента, резистор 3 и конденсатор 4 последователь- ной времязадающей КС-цепи, диод 5 разрядной цепи, первый 6, второй 7 компараторы, схему 8 совпадения, выходную шину 9, второй резистор 10, диод 11, третий 12 и четвертьп 13 резисторы делителя напряжения.

Катод стабилитрона 1 и резисторы 1Q и 12 одним своим выводом подключены к положительному выводу источника питания. Анод стабилитрона 1 сое- динен с неинвертирующим входом компаратора 6 и через резистор 2-е общей шиной. Второй вывод резистора 10 соединен с инвертирующим входом компаратора 6 и через диод 11 в прямом включении - с общей шиной. Выходы компараторов 6 и 7 через схему 8 совпадения подключены к выходной шине 9 Выход компаратора 6, кроме того, подключен через последовательную время- задающую RC-цепь (резистор 3, конденсатор 4) к общей шине и через диод 5 в обратном включении - к инвертирующему входу компаратора 7 и средней точке КС-цепи. Неинвертирующий вход компаратора 7 соединен через резистор 13 с положительным выводом источника питания, а через резистор 12 - с общей шиной.

Устройство работает следующим об- разом.

При возрастании напряжения питания от нуля до номинального значения (см. фиг. 2а) стабилитрон 1 закрыт до момента, когда напряжение питания превысит значение, достаточное для его пробоя (Uj) и для нормальной работы логических схем. До этого момента напряжение на инвертирующем входе

первого компаратора 6 вьппе, чем на его неинвертирующем входе, и определяется падением напряжения на диоде 11 за счет протекания тока, ограничиваемого резистором 10. При этом на выходе компаратора 6 и выходной шине 9 устройства напряжение отсутствует. На неинвертирующем входе второго компаратора 7 напряжение выше, чем на его инвертирующем входе, и определяется коэффициентом деления напряжения на третьем 12 и четвертом 13 резисторах делителя напряжения. На выходе компаратора 7 напряжение равно напряжению питания (см. фиг. 2г). Сигналы на входах схемы 8 совпадения не совпадают. После пробоя стабилитрона 1 (в момент времени t, , см. фиг. 2) напряжение на неинвертирующем входе компаратора 6 возрастает, вызьшая переключение компаратора, что приводит к быстрому формированию на его выходе напряжения, равного напряжению питания. Появление напряжения на вы- ходе компаратора 6 вызывает совпадение сигналов на входах схемы 8 совпадения и на выходной шине 9 формируется перепад напряжения импульса установки с крутым передним фронтом (см. фиг. 2д). Кроме того, напряжением с выхода первого компаратора 6 начинается заряд конденсатора 4 через резистор 3 (см. фиг. 2в). В процессе заряда конденсатора 4 наступает момент (tj , см. фиг. 2), когда напряжения на входах второго компаратора 7 совпадают, в этот момент компаратор 7 переключается и напряжение на его выходе быстро падает до нуля (см. фиг. 2г). Падение напряжения на выходе компаратора 7 вызывает несовпадение сигналов на входах схемы 8 совпадения, что приводит к окончанию формирования импульса установки и обес- печивает его крутой спад (см.фиг.2д) При этом параметры сформированного импульса определяются постоянной времени RC-цепи и быстродействием компараторов. При исчезновении напряжения питания или ухода его за порог срабатьшания стабилитрона 1 первый компаратор 6 выключается. Конденсатор 4 быстро разряжается через диод 5 разрядной цепи. Схема возвращается в исходное состояние, и при повторном возрастании напряжения питания вновь формируется прямоугольный импульс установки.

Таким образом, устройство позволяет сформировать импульс установки логических элементов с высокой крутизной переднего и заднего его фронтов (устранено влияние тока утечки стабилитрона в предпробойной области и скорости нарастания напряжения питания на форму и длительность переднего фронта, а также влияние параметров КС-цепи на форму и длительность заднего фронта). В результате формируемый импульс обеспечивает четкую и бесперебойную установку в исходное состояние логических элементов с повышенными требованиями к крутизне фронтов импульса установки. Это приводит к повышению надежности работы устройств, собранных на логических элементах.

Кроме того, выход первого компаратора может быть использован для задержки включения тактового генератора логических схем до момента установки напряжения питания, при котором обеспечивается их нормальная работа.

Формула изобретения

Устройство для установки логических элементов в исходное состояние, содержащее пороговый элемент на стабилитроне и резисторе, которые соедиg0

5

0

5

0

нены.последовательно, последовательную времязадающую КС-цепь и цепь быст рого разряда конденсатора, которая соединена с. одним его выводом, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности функционирования и расширения области применения, в него введены два компаратора, выходы которых соединены через схему совпадения с выходной шиной устройства, катод стабилитрона порогового элемента подключен к положительному выводу источника питания, анод его соединен с неинвертируюпщм входом первого компаратора, свободный вывод первого резистора - с общей шиной, инвертирующий вход первого компаратора через второй резистор подключен к пoлoжитeльнo ry выводу источника питания и через диод в прямом включении - к общей шине, цепь разряда конденсатора выполнена на диоде, анод которого подключен к средней точке КС-цепи и к инвертирующему входу второго компаратора, а катод - к другому выводу резистора RC-цепи и к выходу первого компаратора, второй вывод конденсатора соединен с общей шиной, неинвертирующий вход второго компаратора соединен через третий резистор с общей шиной, а через четвертый резистор - с положительным выводом источника питания.

Изобретение относится к цифровой электронной технике и может быть использовано для установки логических элементов с памятью в исходное состояние при. включении питания, а также при снижении напряжения питания ниже заданного значения. Целью изобретения является повышение достовер и„ ;, П,С П У. о 2L ности функционирования и расширение области применения. Для достижения поставленной цели в устройство дополнительно введены два компаратора 6 и 7 и соответствующие функциональные связи. Кроме того, устройство содержит стабилитрон 1 и первый резис- . тор 2 порогового элемента, резистор 3, конденсатор 4 последовательной времязадающей КС-цепи, диод 5 разрядной цепи-, схему 8 совпадения, выходную шину 9, резисторы 10, 12 и 13 и диод 11. Устройство позволяет сформировать импульс установки логических элементов с высокой крутизной переднего и заднего фронтов. Выход первого компаратора может быть использован для задержки включения тактового генератора логических схем до момента установки напряжения питания, при .котором обеспечивается их нормальная работа. 2 ил. ел ,С . 1 со 00 00 о 4 NZH

Unun

II

-1-1

ВНИИПИ Заказ 4144/55

11р(1изв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Тираж 901 Подписное