Двустабильное устройство Советский патент 1990 года по МПК H03K3/286 

сл со со

СО

оэ оо

Изобретение относится к импульсной и вычислительной технике и может рыть использовано в устройствах для преобразования биполярных, импульсных Сигналов и потенциалы высокого или Низкого уровней в зависимости от их полярности с последующим сохранением этого состояния.

Цель изобретения - повышение помехоустойчивости устройства. I На чертеже представлена электрическая принципиальная схема предла- раемого двустабильного устройства.

Двустабильное устройство содержит правляющий 1 и переключающий 2 ранзисторные ключи, эмиттерный пов- оритель 3, источник 4 питания, кон- ,енсатор 5, первый диод 6 и четверты дополнительный 7 диод, резистор 8, шунтирующий 9 и выходной 10 транзисторные ключи, первый 11, второй 12 третий 13 дополнительные диоды, нагрузочный резистор 14 и два дополнительных резистора 15 и 16. При этом к первой шине источника 4 питания подключены первые выводы питания управляющего 1 и переключающего 2 транзисторных ключей, коллектор транзистора эмиттерного повторителя 3, второй вывод резистора 8 и катод четвертого дополнительного диода 7, к второй шине источника 4 питания подключены вторые выводы питания управляющего 1, переключающего 2, выходного 10 транзисторнык ключей, вывод питания шунтирующего транзисторного ключа 9, а также первый вывод конденсатора 5. Второй вывод конденсатора 5 подключен к точке соединения катода первого диода 6 с анодом четвертого дополнительного диода 7 и первым выводом резистора 8, а анод первого диода 6 соединен с входом эмиттерного повторителя 3 и выходом переключающего транзисторного ключа 2, вход которого объединен с входом шунтирующего транзисторного ключа 9 и выходой управляющего транзисторного ключа 1. Выход шунтирующего транзисторного ключа 9 соединен с катодом второго дополнительного диода 12 и через нагрузочный 14 и второй дополнительный 16 резисторы соответственно с эмиттером транзистора эмиттерного повторителя 3 и второй шине источника 4 питания, а также с входами управляющего 1 и выходного 10 транзисторных ключей

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

соответственно. Анод второго дополнительного диода 12 соединен с катодом первого 11 и анодом третьего 13 дополнительных диодов и через первый дополнительный резистор 15 с входом устройства. Анод первого дополнительного диода 11 подключен к входу переключающего транзисторного ключа 2, а к базе его транзистора подключен катод третьего дополнительного диода 13 о Выход выходного транзисторного ключа 10 является выходом устройства.

Устройство работает следующим образом.

При включении источника 4 питания конденсатор 5 заряжается через резистор 8, выход переключающего транзисторного ключа 2 и первый диод 6. На входе эмиттерного повторителя 3 - низкий потенциал, поэтому управляющий 1 и выходной 10 транзисторные ключи заперты и на их выходах - высокие потенциалы. С выхода управляющего транзисторного ключа 1 высокий потенциал поступает на вход шунтирующего транзисторного ключа 9 и насыщает его, транзисторный ключ 9 шунтирует вход выходного транзисторного ключа 10S на выходе его - высокий потенциал, поступающий на выход устройства. На выходе переключающего транзисторного ключа 2 - низкий потенциал;, поступающий на вход эмиттерного псвтооителя 3„ Устройство устанавливается в определенное состояние - лог о

При подаче на вход устройства сигнала положительной полярности его состояние не изменяется., так как входной сигнал шунтируется, проходя через второй дополнительный диод 12 и насыщенный шунтирующий транзисторный ключ 9. Частично этот сигнал поступает через третий дополнительный диод 13 на базу транзистора переключающего транзисторного ключа 2 и подтверждает его насыщенное состояние. Случайно возникшая на входе устройства помеха положительной полярности не может изменить состояния устройства. Помеха отрицательной полярности, случайно возникшая на входе устройства, не может изменить его состояние, так как должна обладать определенными амплитудой и длительностью, чтобы скомпенсировать положительный потенциал на вы

51

ходе управляющего транзисторного ключа 1 и -произвести переключение всех транзисторных ключей устройства что мало вероятно При подаче на вход устройства сигнала отрицательной полярности его состояние изменяется на противоположное ввиду компенсации положительного потенциала на выходе управляющего транзисторного ключа 1. После этого устанавливаются потенциалы: на выходе управляющего транзисторного ключа 2 и входе эмиттерного повторителя 3 - высокий, на входе шунтирующего транзисторного ключа 9 - низкий, на входах управляющего 1 и выходного 10 транзисторных ключей - высокие потен пиалку на выходе устройства - низкий потенциал (лог. О г) ,

В этом состоянии устройства () случайно возникшая на его входе помеха отрицательной полярности не вызывает ложного срабатывания Помеха положительной полярности должна иметь большие амплитуду и

длительностьэ чтобы вызвать ложное срабатывание устройства, так как третий дополнительный диод 13 обладает вольт-амперной характеристикой с большим начальным участком 1.1- 1,8 В, т.е. является стабистером. Первый дополнительный резистор 15 также повышает помехоустойчивость устройства и предохраняет вход переключающего транзисторного ключа 2 от низкого сопротивления источника входного сигнала. При подаче на вход устройства сигнала положительной полярности происходит изменение его состояния на противоположное. Происходит это следующим образом. Этот сигнал проходит через первый дополнительный резистор 15 и третий дополнительный диод 13 на базу транзистора переключающего транзисторного ключа 2 и открывает его до насыщения, на его выходе - низкий потенциал, который передается через эмиттерный повторитель 3 на входы управляющего 1 и выходного 10 транзисторных ключей, на выходах этих ключей - высокие потенциалы. Следовательно, на входе шунтирующего транзисторного ключа 9 - высокий потенциал, и он шунтирует выходной транзисторный ключ 10, на выходе устройства - высокий потенциал (лог, 1) Второй дополнительный диод 12 из

10

5

0

5

0

1

0

5

0

запертого состояния переходит в проводящее. Устройство приходит в исходное состояние.

Введение второго дополнительного резистора 16 устраняет самооткрывание управляющего 1 и выходного 10 транзисторных ключей при работе устройства в условиях повышенной температуры во время переходного процесса, когда шунтирующий транзисторный ключ 9 еще не открыт до насыщения.

Величины резисторов в базах транзисторов транзисторных ключей служат для выравнивания величин их токов.

Нагрузочный резистор 14 выполняет функцию нагрузки эмиттерного повторителя 3 и шунтирующего транзисторного ключа 9.

Цепьэ состоящая из конденсатора 5,

5

з первого 6 и четвертого дополнительного 7 диодов резистора 8, служит для установки устройства после подачи питающего напряжения в определенное состояние - лог. 1 - и для компенсации случайно возникших помех отрицательной полярности в цепи питания за счет разряда конденсатора 5 через первый диод 6« Случайно возникшие в цепи питания помехи на работу устройства не влияют.

Формула изобретения

Двустабильное устройство, содержащее управляющий и переключающий транзисторные ключи и змиттерный повторитель, вход которого соединен с- выходом переключающего транзисторного ключа, вход которого подключен к выходу управляющего транзисторного ключа, источник питания, к первой шине которого подключены первые выводы питания переключающего и управляющего транзисторных ключей и коллектор транзистора эмиттерного повторителя, эмиттер которого подключен к первому выводу нагрузочного резистора, к второй шине источника питания подключены вторые выводы питания переключающего и управляющего транзисторных ключей и первый вывод конденсатора, второй вывод которого соединен с катодом первого диода и первым выводом резистора, второй вывод которого подключен к первой шине источника питания, анод первого диода соединен с входом эмиттерного повторителя, отличающееся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в него введены шунтирующий и выходной транзисторные ключи, четыре дополнительных диода и два дополнительных резистора, при этом вход устройства через первый дополнительный резистор соединен с катодом первого и анодами второго и третьего дополнительных диодов, анод первого дополнительного диода соединен с входами переключающего и шунтирующего транзисторных ключей, катод второго дополнительного диода подклю- ,4eH к входу управляющего и выходного транзисторных ключей, выходу шунтирующего транзисторного ключа, второму выводу нагрузочного резистора и пер15399688

вому выводу второго дополнительного резистора, второй вывод которого соединен с второй шиной источника питания, к которой подключены вывод питания шунтирующего и первый вывод питания выходного транзисторных ключей, второй вывод питания выходного транзисторного ключа подключен к

JQ первой шине источника питания, база транзистора переключающего транзисторного ключа соединена с катодом третьего дополнительного диода, второй вывод конденсатора соединен с

15 анодом .четвертого дополнительного диода, катод которого подключен к первой шине источника питания,

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах для преобразования биполярных импульсных сигналов в потенциалы высокого или низкого уровней. Целью изобретения является повышение помехоустойчивости устройства. Устройство содержит управляющий 1, переключающий 2 транзисторные ключи, эмиттерный повторитель 3, схему установки в исходное состояние на элементах 5, 6, 8, источник питания 4. Для достижения поставленной цели введены шунтирующий 9, выходной 10 транзисторные ключи, четыре дополнительных диода 7, 11-13 и два дополнительных резистора 15, 16. 1 ил.

Составитель Т.Бестемьянова

Редактор Л.Веселовская Техред М.Дидык

Заказ 229Тираж Ь45Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. А/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г.Ужгород, ул. Гагарина,101

Корректор С.Черни