Управляемый генератор импульсов Советский патент 1989 года по МПК H03K3/26 

СП ю

ел

00

Изобретение относится к импульсно технике и может быть использовано в различных устройствах автоматики, вычислительной и измерительной техники

Цель изобретения - повышение надености.

На чертеже представлена принципиальная электрическая устройства.-

Управляемый генератор импульсов содержит элемент запрета 1, элемент И-НЕ 2, первый резистор 3, к первому выходу которого подключен выход элемента И-НЕ 2, второй резистор 4, нул вук шину источника питания 5, третий резистор 6, шину управляющего напряжения 7, первый транзистор 8, база которого соединена с первым выводом резистора 4 и с выходом элемента за- прета 1, второй транзистор 9, база которого соединена со вторым выводом резистора 3 и с первым выводом резистора 7, четвертый резистор 10, пятый резистор 11, первый вывод которого соединен с первым выводом резистора 10 и с шиной управляющего напряжения 7, первый конденсатор 12, второй конденсатор 13, второй вывод которого соединен с эмиттером транзистора 9, со вторым выводом резистора 6, со вторьм выводом резистора 4, со вторьм выводом конденсатора 12, с эмиттером транзистора 8 и с нулевой щиной источника питания 5, первый элемент НЕ 14, вход которого соединен со вторь... выводом резистора 10, с коллектором транзистора 8 и с первым выводом конденсатора 12, второй элемент НЕ 15, вход которого соединен со вторым выводом резистора 11, с коллектором транзистора 9 и с первые вЫводом конДен- сатора 13, триггер 16, к входу сброса которого подключен выход элемента НЕ 15, шестой резистор 17, первый вывод которого соединен с прямым входом элемента запрета 1 и с пер- вьм входом элемем-а И-НЕ 2, второй вход которого соединен с выходом элемента НЕ 14 и с входом установки в -единичное положение триггера 16, инверсный выход которого подключен к инверсному входу элемента запрета 1, выходную шину 18, которая соединена со вторьм выводом резистора 17 и с прямьм выходом триггера 16.

Элемент запрета 1 содержит седьмой резистор 19, к первому выводу ко

5 о 5 5

0

5

0

5

0

торого подключен инверсный вход элемента запрета 1, восьмой резистор 20, третий транзистор 21, база которого соединена со вторым выводом резистора 19 и с первым выводом резистора 20, второй вывод которого |Соединен с эмиттером транзистора 21 1и с нулевой шиной источника питания 5, диод 22, катод которого подключен к выходу элемента запрета 1, прямой вход которого соединен с коллектором транзистора 21 и с анодом диода 22.

Триггер 16 имеет инверсные входы,, т.е. переключение триггера 16 осуществляется сигналами нулевого уровня.

Элемент запрета 1 работает следующим образом.

При наличии на обоих входах элемента запрета нулевого уровня напряжения транзистор 21 закрыт, на коллекторе транзистора 21 и, что тоже самое, на выходе элемента запрета 1 будет нулевой уровень напряжения. При наличии на прямом входе элемента запрета 1 единичного уровня напряжения, а на инверсном - нулевого уровня напряжения транзистор 21 закрыт и на его коллекторе и на выходе элемента запрета 1 будет единичный уровень напряжения. При наличии на инверсном входе элемента запрета 1 единичного уровня напряжения, : транзистор 21 открыт и на его коллекторе и на выходе элемента запрета 1, независимо от уровня напряжения на его прямом входе, будет нулевой уровень напряжения.

Управляемый генератор импульсов работает следующим образом.

В момент включения питания (примем, что управляющее напряжение на шину 7 подается при включении питания) конденсаторы 12 и 13 не заряжены, поэтому на выходах элементов НЕ 14 и 15 устанавливается единичный уровень напряжения и триггер 16 устанавливается в одно из устойчивых положений, допустим в нулевое положение, т.е. на прямом выходе триггера 16 установится нулевой уровень напряжения, а на инверсном - единичный. Б этом случае элемент запрета 1 закрыт и на его выходе отсутствует напряжение (единичный уровень напряжения с инверсного выхода триггера 16 удерживает транзистор 21 В открытом состоянии) и, кроме того, с прямого выхода

триггера 16 поступает нулевой уровен напряжения, поэтому на выходе элемента запрета 1 отсутствует напряжение, транзистор 8 закрыт и конденсатор 12 заряжается от напряжения с шины 7 через резистор 10. На первом входе элемента И-НЕ 2 имеется нулевой уровень напряжения с прямого выхода триггера 16, на выходе элемента И-НЕ 2 вследствие этого имеется единичный уровень напряжения, который удерживает транзистор 9 в открытом состоянии и поэтому конденсатор 13 разряжен. В момент, когда напряжение на конденсаторе 12 достигнет уровня срабатывания элемента НЕ 14, последний срабатывает и на его выходе появляется нулевой уровень напряжения, поступающий на второй вход элемента И-НЕ 2 и на вход установки триггера 16 в единичное положение.

Триггер 16 начинает переключаться в противоположное положение и на его прямом выходе появляется единичный уровень напряжения, но это не вызы- вает ни срабатывание элемента запрета 1, так как на его входе запрета еще имеется единичный уровень напряжения с инверсного выхода триггера 16, ни срабатывания элемента И-НЕ 2, так как на его втором входе имеется нулевой уровень напряжения с выхода элемента НЕ 14. В момент окончания переключения триггера 16 в противоположное положение, т.е. в момент, когда на его инверсном выходе устанавливается нулевой уровень напряжения, разрешается работа элемента запрета 1, на выход которого проходи единичный уровень напряжения с прямого выхода триггера 16. Транзистор В открывается и конденсатор 12 скачкообразно разряжается через открытый транзистор 8, на выходе элемента НЕ 14 появляется напряжение единичного уровня, на выходе элемента И-НЕ 2 появляется нулевой уровень напряжения, транзистор 9 закрывается и начинается заряд конденсатора 13 от напряжения шины 7 через резистор 11. В момент, когда напряжение на конденсаторе 13 достигнет уровня срабатывания элемента НЕ 15, последний срабатывает и на его выходе появляется нулевой уровень напряжения, поступающий на вход установки триггера 16 в нулевое положение. Триггер 16 начинает переключаться в противоположное

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

положение и на его инверсном выходе появляется единичный уровень напряжения, элемент запрета 1 закрывается и на его выходе устанавливается нулевой уровень напряжения, при этом закрываются транзистор 8 и начинается заряд конденсатора 12 от напряжения с шины 7 через резистор 10. В момент окончания переключения триггера 16 в противоположное положение, т.е. в момент, когда на прямом выходе триггера 16 устанавливается нулевой уровень напряжения, появляется единичный уровень напряжения на выходе элемента И-НЕ 2, открывается транзистор 9 и конденсатор 13 скачкообразно разряжается через открытый транзистор 9, на выходе элемента НЕ 15 появляется единичный уровень напряжения.Далее генератор работает аналогично описанному выше.

В том случае, если при включении питания на прямом выходе триггера 16 установится единичный уровень напряжения, а на инверсном - нулевой, то элемент запрета 1 будет открыт и единичный уровень напряжения с прямого выхода триггера 16 проходит на выход элемента запрета и удерживает транзистор 8 в открытом состоянии, конденсатор 12 остается разряженным и на выходе элемента НЕ 14 удерживается единичный уровень напряжения. Одновременно, так как на обоих входах элемента И-НЕ 2 находятся единичные уровни напряжения, на его выходе находится нулевой уровень напряжения, транзистор 9 находится в закрытом состоянии и конденсатор 13 заряжается от напряжения с шины 7. В момент, когда напряжение на конденсаторе 13 дости - нет уровня срабатывания элемента НЕ 15, последний срабатывает и на его выходе появляется нулевой уровень напряжения, поступающий на вход установки триггера 16 в нулевое положение. Далее, устройство работает аналогично описанному выше соответствующему случаю.

При необходимости изменить частоту импульсов, выдаваемых генератором, изменяют величину напряжения, подаваемого на шину 7. При увеличении напряжения увеличивается частота импульсов, выдаваемых генератором, а при уменьшении - уменьшается и частота импульсов.

В том случае, если напряжение на шину 7 будет подано раньше, чем включено питание, и конденсаторы 12 и 13 окажутся заряженными, то при включении питания на выходах элементов НЕ 14 и 15 окажутся нулевые уровни напряжения, т.е. на входах триггера 16 окажется запрещенная комбинация сигналов. Однако так как ну- левой уровень напряжения с выхода элмента НЕ 14 поступает на второй вход элемента И-НЕ 2, то на его выходе появляется единичный уровень напряжения, транзистор 9 открывается и конденсатор 13 разряжается, на выходе элемента НЕ 15 появляется единичный уровень напряжения, триггер 16 четко устанавливается в единичное положение и так как элемент запрета 1 открыт (на инверсном выходе триггера 16 имеется нулевой уровень на- пряжения), то единичный уровень, напряжения с прямого выхода триггера 16 проходит на выход элемента запре- та 1 и открывает транзистор 8, через который разряжается конденсатор 12, на выходе элемента НЕ 14 появляется единичный уровень напряжения и на выходе элемента И-НЕ 2 появляется ну левой сигнал, транзистор 9 закрывается и конденсатор 13 начинает заряжаться от напряжения с шины 7. Далее генератор работает аналогично вышеописанному.

Формула из -обретения

1 , Управляемый генератор импульсов, содержащий первый, второй и третий

резисторы, нулевую шину источника питания, шину управляющего напряжения, первый транзистор, к базе которого подключен первый вывод второго резистора, второй транзистор, база которого соединена с вторым выводом первого резистора и с первым выводом третьего резистора, четвертый и пятый резисторы, первые выводы которых подключены к шине управляющего напряжения, первый конденсатор, второй вы- вод которого соединен с эмиттером первого транзистора, с вторым выводом

5 0 5 о

5

0

5

0

второго резистора и нулевой шиной источника питания, второй конденсатор, второй вывод которого соединен с эмиттером второго транзистора, вторым выводом третьего резистора и нулевой шиной источника питания, первый элемент НЕ, вход которого соединен с вторым выводом четвертого резистора, с коллектором первого-- транзистора и первым выводом первого конденсатора, второй элемент НЕ, вход которого соединен с вторым выводом пятого резистора, коллектором второго транзистора и первым выводом второго конденсатора, триггер, к входу установки в единичное состояние которого подключен выход первого элемента НЕ, шестой резистор, выходную шину, которая соединена с вторым выводом шестого резистора и прямым выходом триггера, к входу сброса которого подключен выход второго элемента НЕ, отличающийся тем, что, с целью повьш1е- ния надежности, в него введены элемент запрета и элемент И-НЕ, выход которого подключен к первому выводу первого резистора, первый вход эле- 1мента И-НЕ соединен с первым выводом шестого резистора и прямым входом элемента запрета, выход которого подключен к базе первого транзистора,второй вход элемента И-НЕ соединен с входом установки в единичное состояние триггера, инверсный выход которого соединен с инверсным входом элемента запрета.

2. Генератор по п.1, отличающийся тем, что элемент запрета содержит седьмой и восьмой резисторы, третий, транзистор и диод, анод которого подключен к прямому входу элемента запрета и коллектору третьего транзистора, эмиттер которого соединен с нулевой шиной источника питания и вторым выводом восьмого резистора, первый вывод которого соединен с базой третьего транзистора и вторым выводом седьмого резистора, к первому выводу которого подключен инверсный вход элемента запрета, выход которого соединен с катодом диода.

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в различных устройствах автоматики, вычислительной и измерительной технике. Целью изобретения является повышение надежности управляемого генератора импульсов. Генератор содержит элемент 1 запрета, элемент И-НЕ 2, нулевую шину 5 источника питания, шину 7 управляющего напряжения, транзисторы 8 и 9, элементы НЕ 14 и 15, триггер 16, выходную шину 18. Элемент запрета выполнен на транзисторе 21, диоде 22. Триггер 16 имеет инверсные входы и переключается сигналами нулевого уровня. Резисторы и конденсаторы, входящие в схему генератора, показаны на чертеже. При необходимости изменения частоты генератора изменяют величину напряжения, подаваемого на шину 7. При увеличении напряжения частота импульсов возрастает, а при уменьшении уменьшается. 1 ил.