Формирователь импульсов Советский патент 1989 года по МПК H03K5/156 

(21) (22) (46) (72) (53) (56)

1

№ 44

4148940/24-21

18.11.86

30.11.89. Бюл.

А.Г.Сабинин

621.374.2(088.8)

Авторское свидетельство № 1238221, кл. К 03 К 5/156, (54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ ИМПУЛЬСОВ (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для построения генераторов-формиСССР1984.

рователей фазосдвинутых импульсов с различными длительностями и паузами между импульсами. Целью изобретения является повышение быстродействия и надежности устройства. Для достижения цели в формирователь импульсов введены элементы 2, 3, 8 задержки. Формирователь импульсов содержит также триггеры 1, 10, элементы 4, 5 задержки, элемент ИЛИ 6, элемент ИЛИ-НЕ и элемент НЕ 9. 2 ил.

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для построения генераторов-формирователей фазосдвинутых импульсов с различными длительностями и паузами между импульсами. Целью изобретения является повышение быстродействия и надежности устройства. Для достижения цели в формирователь импульсов введены элементы 2,3,8 задержки. Формирователь импульсов содержит также триггеры 1,10, элементы 4,5 задержки, элемент ИЛИ 6, элемент ИЛИ-НЕ и элемент НЕ 9. 2 ил.

ел ISD

СП

сх

00 9)

Фи.1

10

15

Изобретсине относится к импульсной технике, в частности к генераторам - формирователям импульсов и к преобразователям импульсов, имеющим на выходе единичный сигнал, при наличии на входе преобразуемой после цователькос- ти импульсов.

Цель изобретения - повышение быстродействия и надежности устройства.

На фиг.1 приведена функциональная схема формирователя импульсов-, на фиг.2 - пример вьтолнения элементов задержки.

Формирователь импульсов (фиг.1) содержит триггер 1, элементы 2-5, задержки , элемент ИЛИ 6, элемент ИЖ- НЕ 7, элемент 8 задержки, элемент НЕ 9, триггер 10, входную шину 11, . выходные шины 12-15. Счетный вход триггера 1 соединен с шиной 10, а его выходы через элементы 2-5 задержки, подключены к входам элементов 6 и 7. Выход элемента 6 через последовательно соединенные элементы 8 и 9 подклю- 25 чен к R-входу триггера 10, S-вход которого соединен-с выходом элемента 7. Выходные шины 12-15 подключены к соответствующим выходам триггеров 1 и 10.

Каждый из элементов 2-5 и 8 задержки (фиг.2) состоит из резисторов 16 и 17, переменного резистора 18, конденсатора 19 и транзистора 20.

Формирователь импульсов работает следующим образом.

20

30

кия. Постоянная времени L элементов 2 и 3 задержки выбрана значительно меньше постоянной времени С Кц С элементов 4 и 5 задержки.

При поступлении отрицательных пе репадов напряжения с триггера 1 на входы элементов 3 и 5 задержки, на их выходах возникает экспоненциально нарастающий положительный фронт напряжения. Время нарастания фронта на выходе элемента 3 значительно меньше времени нарастания на выходе элемента 5. При поступлении положительных перепадов напряжения с триггера 1 на входы элементов 2 и 4 задержки, на их выходах возникает отрицательный перепад напряжения с крутым фронтом. Экспоненциально нарастающий фронт и отрицательный перепад напряжения с выходов элементов 2 и 3, 4 и 5 задержки поступают на входы элементов ИЛИ 6 ,и ИЛИ-НЕ 7.

На выходе элемента ИЛИ 6 формируется узкий отрицательный импульс с крутым отрицательным фронтом и с экспоненциально нарастающим положительным фронтом. На выходе элемента ИЛИ- НЕ 7 формируется положительный импульс с крутым положительным фронтом и с экспоненциально убывающим отрицательным фронтом. Длительность отрицательного импульса с выхода элемента ИЛИ 6 значительно меньше длительности положительного импульса с вьпсода элеПри поступлении положительного им- мента ИЛИ-НЕ 7. пульса на счетный вход триггера 1 с С выхода элемента РШИ 6 узкий от- шины 11 он переключается по отрица- рицательный импульс поступает на вход тельному фронту этого импульса. С прямого и инверсного выходов триггера 1 формируются положительный и отрица- тельньш перепады напряжения, которые поступают на входы элементов 2-5 за40

элемента 8 задержки. Постоянная времени заряда конденсатора

г R,

в элементе 8 задержки выбирается малой, меньше постоянной времени в элементах 2 и 3 задержки. По крутому отрицательному фронту отрицательного импульса с выхода элемента ИЖ 6, на выходе элемента 8 задержки формируется положительный импульс с экспоненциально нарастающим положительным фронтом. При этом создается задержка положительного фронта этого импульса 50 с выхода элемента 8 относительно крутого положительного фронта положительного импульса с выхода элемента ИЛИ-НЕ 7.

держки.

Элементы задержки в устройстве работают следурощим образом (фиг.2).

I

При поступлении отрицательного импульса на вход элемента задержки через резистор 16 транзистор 20 запирается и конденсатор 19 заряжается с постоянной времени . На выходе элемента задержки возникает экспоненциально нарастающее напряжение. По пoлoжитeльнo ry фронту входного импульса транзистор 20 открывается и ковденсатор 19 мгновенно разряжается через открытый транзистор 20. JIa выходе элемента задержки формируется крутой отрицательный фронт напряже

5

5

0

0

кия. Постоянная времени L элементов 2 и 3 задержки выбрана значительно меньше постоянной времени С Кц С элементов 4 и 5 задержки.

При поступлении отрицательных пе репадов напряжения с триггера 1 на входы элементов 3 и 5 задержки, на их выходах возникает экспоненциально нарастающий положительный фронт напряжения. Время нарастания фронта на выходе элемента 3 значительно меньше времени нарастания на выходе элемента 5. При поступлении положительных перепадов напряжения с триггера 1 на входы элементов 2 и 4 задержки, на их выходах возникает отрицательный перепад напряжения с крутым фронтом. Экспоненциально нарастающий фронт и отрицательный перепад напряжения с выходов элементов 2 и 3, 4 и 5 задержки поступают на входы элементов ИЛИ 6 ,и ИЛИ-НЕ 7.

На выходе элемента ИЛИ 6 формируется узкий отрицательный импульс с крутым отрицательным фронтом и с экспоненциально нарастающим положительным фронтом. На выходе элемента ИЛИ- НЕ 7 формируется положительный импульс с крутым положительным фронтом и с экспоненциально убывающим отрицательным фронтом. Длительность отрицательного импульса с выхода элемента ИЛИ 6 значительно меньше длительности положительного импульса с вьпсода эле мента ИЛИ-НЕ 7. С выхода элемента РШИ 6 узкий от- рицательный импульс поступает на вход

0

элемента 8 задержки. Постоянная времени заряда конденсатора

г R,

в элементе 8 задержки выбирается малой, меньше постоянной времени в элементах 2 и 3 задержки. По крутому отрицательному фронту отрицательного импульса с выхода элемента ИЖ 6, на выходе элемента 8 задержки формируется положительный импульс с экспоненциально нарастающим положительным фронтом. При этом создается задержка положительного фронта этого импульса 50 с выхода элемента 8 относительно крутого положительного фронта положительного импульса с выхода элемента ИЛИ-НЕ 7.

Элемент НЕ 9 инвертирует положите тельный Импульс в отрицательный, отрицательный фронт которого задержан относительно крутого положительного фронта положительного импульса с выхода элемента ИЛИ-НЕ 7. На R-вход установка в О триггера 10 - поступает короткий отрицательный импульс с задержанным отрицательным фронтом. На S-вход - установка в 1 триггера 10 - поступает положительный импульс большой длительности с крутым положительным фронтом и с экспонен- 1Ц1ально убывающим отрицательным фронтом. В исходном состоянии на S-вход триггера 10 поступает напряжение О - потенциал запрещения переключения триггера 10. На R-вход поступает напряжение 1 - потенциал разрешения переключения триггера 10. На прямом и инверсном выходах триггера 10 устанавливается напряжение 1 и О соответственно.

При поступлении на S-вход триггера 10 положительного импульса большой длительности, с крутым положительным фронтом и экспоненциально убьшающим отрицательным фронтом, по крутому положительному фронту формируется сигнал разрешения переключения 25 ность которых определяется постоянной

триггера 10 по S-входу - установка в 1. На R-вход триггера 10 поступает одновременно отрицательный импульс малой длительности с задержанным отрицательным фронтом относительно крутого положительного фронта импульса на S-входе триггера 10.

Триггер 10 переключается с задержкой по отрицательному фронту импульса, когда напряжение на R-входе триггера достигает порога переключения триггера. Порог переключения триггера будет задержан элементом 8 задержки и элементом НЕ 9 относительно крутого положительного фронта положительного импульса на S-входе триггера, создающего сигнал разрешения по входу для переключения триггера 10. Задержка отрицательного фронта относительно положительного фронта импульсов на

30

35

40

времени заряда конденсатора 9 С - R ; С В элементах 2-5 и 8 задержки и порогами переключения триггера 10, и может быть использован для реализации генератора фазосдвинутых импульсов различной длительности и паузы путем соединения необходимого количества таких формирователей импульсов в кольцо. Формула изобретения

Формирователь импульсов, содержащий элемент НЕ, элемент ИЛИ, первый триггер, счетный вход которого соединен с входной шиной, а выходы через первый и второй элементы задержки подключены к первому и- второму входам элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с S-входом второго триггера, выходы которого подключены к выходным

R- и 5-входах триггера 10 обеспечива- шинам, отличающийся тем ет быстродействие переключения триг- что, с целью повышения быстродейст- гера 10, определяемое скоростью пере- вия и надежности, в него введены

ключения этого триггера.

На инверсном выходе триггера 10 формируется положительный перепад напряжения с крутым положительным фронтом, определяемым скоростью переключения триггера Ю. С окончанием отрицательного импульса малой длительности на R-входе триггера 10 устанавливается напряжение 1 - разрешение пере

ключения триггера по R-входу. На З-вход триггера поступает экспоненциально убывающее в О напряжение большой длительности, до напряжения порога переключения триггера по S- входу на инверсном выходе триггера формируется плоская вершина положительного импульса. При достижении экспоненциально убывающего в О напряжения порога переключения на 5-входе триггера, последний переключается со скоростью, определяемой скоростью переключения триггера.

На инверсном выходе триггера 10 формируется положительный импульс с крутым положительным и отрицательным фронтами и плоской вершиной, определяемой постоянной времени заряда конденсаторов в элементах 2-5 и 8 задержки и временем порога переключения триггера по R- и S-входам.

Таким образом, формирователь импульсов формирует импульсы, длитель25 ность которых определяется постоянной

30

35

40

времени заряда конденсатора 9 С - R ; С В элементах 2-5 и 8 задержки и порогами переключения триггера 10, и может быть использован для реализации генератора фазосдвинутых импульсов различной длительности и паузы путем соединения необходимого количества таких формирователей импульсов в кольцо. Формула изобретения

Формирователь импульсов, содержащий элемент НЕ, элемент ИЛИ, первый триггер, счетный вход которого соединен с входной шиной, а выходы через первый и второй элементы задержки подключены к первому и- второму входа элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с S-входом второго триггера, выходы которого подключены к выходным

шинам, отличающийся тем что, с целью повышения быстродейст- вия и надежности, в него введены

50

третий, четвертый и пятый элементы задержки, причем выходы первого триггера через третий и четвертый элементы задержки соединены с первьм и вторым входами элемента ИЛИ, выход которого через последовательно соединенные пятый элемент задержки и элемент НЕ соединен с R-входом триггера.

Шиг2

Л