Формирователь импульсов Советский патент 1991 года по МПК H03K5/01 

Изобретение относится к импульсным устройствам и может быть использовано в устройствах вычислительной техники.

Цель изобретения - уменьшение времени задержек распространения сигнала при включении и выключении формирователя и повышение их стабильности за счет формирования минимально необходимого тока насыщения выходного транзистора.

На чертеже представлена принципиальная схема формирователя импульсов.

Формирователь состоит из первого 1, второго 2, третьего 3, четвертого 4, пятого 5 и шестого 6 транзисторов, первого 7, второго 8, третьего 9, четвертого 10, пятого 11, шестого 12 и седьмого 13 резисторов, входной 14 и выходной 15 шин, источника 16 питания,

Эмиттер первого транзистора 1 соединен с входной шиной 14, коллектор соединен с базой второго транзистора 2. Коллектор транзистора 2 через первый резистор 7 соединен с базой третьего транзистора 3. Коллектор транзистора 3 соединен с выходной шиной 15. Эмиттер четвертого транзистора 4 соединен с общей шиной, а коллектор - через второй резистор 8 с базой третьего транзистора 3. Эмиттер пятого транзистора 5 соединен с общей шиной, база - через третий резистор 9 с выходной шиной 15 формирователя, а коллектор - с базой оторого транзистора 2. Эмиттер шестого транзистора 6 соединен с входной ши- ной 14 формирователя, а коллектор соединен с базой четвертого транзистора 4, база шестого транзистора 6 - через четвертый резистор 10, база первого транзистора

1- через пятый резистор 11, а база третьего транзистора 3 - через шестой резистор 12 соединены с шиной 16 источника питания. База пятого транзистора 5 через седьмой резистор 13 и эмиттер второго транзистора

2соединены с общей шиной, эмиттер третьего транзистора 3 соединен с шиной источника 16 питания. Резисторы 12 и 13 обеспечивают необходимый режим раооты формирователя.

Формирователь работает следующим образом.

При подаче на входную шину 14 формирователя положительного импульса транзисторы 1 и 6 переходят в инверсный режим работы, обеспечивая быстрое запитывание баз транзисторов 4 и 2 током от источника 16 питания через соответственно, резисторы 10 и 11 и переходы коллектор - база транзисторов 6 и 1. Открывается транзистор 4, так как транзистор 5 еще закрыт и не шунтирует своим переходом коллектор эмиттер переход база-эмиттер транзистора 2, последний также открывается.

При отношении значений согрливле- ний резисторов 10 и 11 как 2:1, а резисторов

8и7как10:1, большим током, протекающим от шины Плюс источника питания через резистор 12 и создающим на нем смещение для открывания транзистора 3, является ток коллектора транзистора 2. Транзистор 3 от0 крывается и быстро входит в глубокое насыщение из-за большого тока базы, равного в основном току коллектора транзистора } Ток коллектора открытого транзистора 3 формирует на выходной шине 15 на ке 17 положительный импульс с крутым передним фронтом.

Появление положительного имгугьса на выходе формирователя вызывает протекание тока по делителю из резисторов 9 ч

0 13, что вызывает необходимое для гранз - стора 5 смещение на его переходе база эмиттер, соединенного с резистором 13. Отношение значений сопротивлении резисторов 9 и 13 выбирается таким образом, чтобы

5 открывание транзистора 5 происходило гри полностью открытом транзисторе 3. Открывание транзистора 5 чызывает зпкрытие транзис 1 jpa 2, и основным гСчЗм трпизи стора 3 становится ток кгллеюора стора 4. что приводит к выходу транзистору 3 из глубокого насыщения, создавшегося ча момент включения, в неглубокое нас1- що- ние с установившемся режиме, так как гик коллектора открытого транзистора 4 при5 близительно в 10 раз меньше тока коплсктг. pi. транзистора 2, когда он бш открьп из-го отношения значений сопрот .ленчи. P .M.I сторое 8 и 7 как 10:1.

Быстрое формирование выходного то

0 ложительного импульса и малое значегч.е времени задержки распространения огна- л при включении обеспечивается быс-гил открыванием выходном транзистора . .- счет обеспечения большого чначетм . ля

5 его базы на момент включения.

Стабильность значениг, времен-1 рас пространения сигнала пр включении oLe .- печивается стабильностью ,:о.игог включения транзисторов 1, 2, 3 6 и -1, о,г

0 рые зависят только от технолс. i ли v.x iiirn тоеления.

В установившемся режиме роОоты ,-нг чение выходного напряж - ия и его стабильность обеспечиваются нахождением

5 транзисторов 4 и 3 в состояние i- ci/U en чл и зависит топько от значения напря, ис точника питания. При эюм степень насыщения транзистора 4 несколько глубхе сте- пэни насыщения т.тзнзпгтою i 7 -г. о определяет открытое v-остотние т: -и JIT, лpa 4 вне зависимости от изменения температуры окружающей среды и значения напряжения источника питания. Неглубокая степень насыщения транзистора 3 определена исходя из минимального значения тока его базы через резистор 8, в зависимости от примененного транзистора 3. При этом при уменьшении температуры окружающей среды или сопротивления нагрузки транзистор 3 стремится выйти из насыщения, что при- водит к уменьшению выходного напряжения, и, соответственно, к уменьшению напряжения на переходе база - эмиттер транзистора 5. Транзистор 5 закрывается, что приводит к расшунтированию перехода база - эмиттер транзистора 2, последний открывается и своим коллекторным током через резистор 7 подпитывает ток базы транзистора 3, что возвращает транзистор 3 в насыщение и приводит к увеличению выходного напряжения, обратному открыванию транзистора 5 и закртию транзистора 2. Действующая таким образом отрицательная обратная связь обеспечивает стабильность выходного напряжения в установившемся режиме работы при уменьшении температуры окружающей среды и нагрузки.

При снятгии входного импульса транзи- сгосы 6 и 1 выходят из инверсного ре.жчмч работы, ток баз через их переходы бс)за - эмиттер от источника 16 питания и с-чпсто- ры 10 и 11 через внутреннее сопротивление источника 16 ответвляется на обицу жну устройства, обесточивая тем самым баз транзисторов 2 и 4, что приводит к их потному закрыванию, обесточиванию цепи базы транзистора 3 и его закрытию и обесточиванию цепи нагрузки.

Время выключения формирователя з основном зависит от степени транзистора 3. Так как она определена при минимально необходимом токе его базы и при уменьшении температуры окружающее среды или уменьшении сопротивления на-

грузки, поддерживается на заданном уровне действием цепи отрицательной обратной связи на транзисторе 5 и резисторе 7, то время выключения транзистора 3 будет достаточно малым и стабильным, а следовательно, мало и стабильно будет время задержки распространения сигнала при выключении формирователя в целом. Формула изобретения Формирователь импульсов, содержащий первый транзистор, эмиттер которого соединен с входной шиной, коллектор соединен с базой второго транзистора, коллектор которого через первый резистор соединен с базой третьего транзистора, коллектор которого соединен с входной шиной, источник питания, второй и третий резисторы, отличающийся тем, что, с целью уменьшения времени задержек распространения сигнала при включении и выключении, повышения их стабильности за счет формирования минимально необходимого тока насыщения выходного транзистора, введены четвертый, пятый и шестой транзисторы, четвертый, пятый, шестой и седьмой резисторы, причем эмиттер четвертого транзистора соединен с общей шиной, а коллектор - ч-фез второй резистор с базой третьего транзисто; а, эмиттер пятого тран ЗИСТОРЗ соединен с общей шиной, база - через третий разистор с гыходной шиной форми овате., .. коллектор - с Оэзой второго транзистора, эмиттер шестого транзистора соединен с входной шиной формирователя, а коллектор соединен с базой четвертого транзистора, база шестого транзистора - через . гый резистор, база первого транзистора - через пятый резистор, а база третьего транзистора - мере, шестой резистор соединены с шиной источника питания, блза пятого транзистора через седьмой резистор и эг.итге,) второго транзистора соединены с общей шиной, эмиттер третьего тоанзистора соединен с шиной источника питания.

Изобретение относится к импульсным оустройствам и может быть использовано в устройствах вычислительной техники, в частности в схемах памяти как формирователь вытекающих токов в адресных проводах ПЗУ трансформаторного типа, как мощный импульсный источник питания микросхем полупроводниковых ПЗУ, как мощный магистральный усилитель, который может работать на значительную емкостную нагрузку в линии связи, обладает малым и стабильным временем задержек распространения сигнала при включении и выключении в широ ком диапазоне температур и нагрузок тр бует применения одного источни я пи ч и согласуется по входу и выходу г зл- f т . миТТЛ серий. Цель изобретения - уминь ние времени задержек распространения сигнала при включении и выключении фгр мирователя и повышение его стабит чгс и путем формирования минимально димого тока насыщении выходною TI 5и стора Формирователь импул сов г транзисторы 1-6, резисторы 7-13, входную 14 и выходную 15 шины, источник 10 пита ния. При поступлении во входную шину 1/1 положительного импульса транзисторы 1 и 6 переходят в инверсный режим работы, обеспечивая быстрое запитывание бяз транзисторов 4 и 2 током от источник 10 питания через резисторы Юн 11 и п -роуодк коллектор-база транзисторов 6 и 1 П|,и этом открываются транзисторы 2-4 и на гы- ходе 15 формируется соответствующий пи нал. 1 ил. /5 и г W. сь so ICO о VI