Генератор последовательностей импульсов на элементах эмиттерно-связанной логики Советский патент 1991 года по МПК H03K3/64 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для выделения несущей частоты из кодированных цифровых сигналов в схемах синхронизации МФМ-сигнала (модифицированная фазовая модуляция), считанного с накопителя на жестких магнитных дисках.

Цель изобретения - расширение области применения за счет обеспечения возможности работы при входном сигнале с большими мгновенными отклонениями периодов.

На фиг. 1 приведена электрическая принципиальная схема генератора последовательностей импульсов на ЭСЛ-элемен- тах; на фиг. 2-5 - диаграммы, поясняющие принцип его работы.

Генератор последовательностей импульсов на ЭСЛ-элементах состоит из триггера 1, первого генератора 2, второго генератора 3, элемента ИЛИ-НЕ/ИЛИ 4, первой 5 и второй 6 групп диодов

Каждый из генераторов 2 и 3 включает элемент ИЛИ-НЕ 7 и 8, выход которого соединен с одним из входов элемента ИЛИ- НЕ/ИЛИ 4 и через резистор 9 и 10 с первым выводом конденсатора 11 и 12 и входом элемента ИЛИ 13 и 14, выход которого соединен с вторым выводом конденсатора 11 и 12, с первым входом элемента ИЛИ- НЕ 7 и 8 и катодами диодов 5 и 6 соответственно, вторые входы элемента ИЛИ-НЕ 7 и 8 генераторов 2 и 3 соединены соответственно с прямым и инверсным выходами D-триггера 1 и анодами диодов 5 и 6. Тако

vl О О

ГО

товый вход D-триггера 1 соединен с входной клеммой 15, а D-вход - с его инверсным выходом. Прямой и инверсный выходы элемента ИЛИ-НЕ/ИЛИ 4 соединены с первой 16 и второй 17 выходными клеммами.

Генератор последовательностей импульсов имеет следующие сигналы: А - МФМ-сигнал на входной клемме 15, В - сигнал на прямом выходе D-триггера 1, С - сигнал на выходе элемента 13, D - сигнал на выходе элемента 7, Е - сигнал на выходной клемме 16.

Генератор последовательностей импульсов на ЭСЛ-элементах работает следующим образом.

Триггер 1 работает в счетном режиме и меняет свое состояние по каждому импульсу на тактовом входе 15 (фиг.2). Выходные сигналы триггера 1 являются сигналами управления генераторами 2 и 3 и попеременно разрешают работу одного из этих генераторов.

Рассмотрим работу генератора 2 без влияния диодов 5 (фиг.З). Если на прямом выходе триггера 1 установлен высокий уровень логической единицы, то на выходе логического элемента ИЛИ-НЕ 7 устанавливается низкий уровень логического нуля, который через резистор 9 устанавливается на входе элемента 13 и разряжает конденсатор 11, устанавливая таким образом на выходе элемента 13 низкий уровень. В таком состоянии генерация запрещена до того момента, пока D-триггер 1 не изменит свое состояние на противоположное. Как только это произойдет, на обоих входах элемента ИЛИ-НЕ 7 установится низкий уровень логического нуля, а на его выходе - высокий уровень, Конденсатор 11 через резистор 9 начинает заряжаться. Когда конденсатор 11 зарядится до уровня порогового значения логической единицы, переключается элемент 13 и это приводит к установлению на первом входе элемента ИЛИ-НЕ высокого уровня. Соответственно на его выходе устанавливается низкий уровень. Конденсатор 11 через резистор 9 начинает разряжаться до порогового уровня логического нуля. Переключается элемент 13, и на входе элемента ИЛИ-НЕ 7 вновь устанавливается высокий уровень. Таким образом завершается один цикл генерации импульсов. В дальнейшем цикл повторяется.

Особенностью полученной последовательности импульсов будет первый импульс, длительность которого значительно меньше всех остальных (фиг.З). Это объясняется тем, что, когда генерация запрещена, конденсатор 11 заряжается до уровня

лежащего между пороговыми значениями элемента 13 и к началу генерации конденсатор 11 уже частично заряжен. Чтобы исключить этот эффект, введены диоды 5. Когда

на прямом выходе триггера 1 устанавливается запрещающий высокий уровень, диоды 5 открываются и на обкладке конденсатора 11 устанавливается потенциал несколько выше уровня логического нуля (фиг.4). Кон0 денсатор 11 разряжается и находится в состоянии, подготовленном для генерации равных по длительности импульсов. Когда на прямом выходе триггера 1 устанавливается разрешающий уровень, диоды 5 закры5 ваются и не оказывают влияния на процесс генерации.

Аналогично работает генератор 3 и диоды 6.

Поскольку генераторы 2 и 3 работают

0 попеременно, обслуживая каждый второй входной импульс, на выходных клеммах устройства 15 и Сформируется непрерывная последовательность импульсов, состоящая из последовательностей импульсов, кото5 рые вырабатывают попеременно оба генератора 2 и 3 (фиг.5).

Если частота входного сигнала колеблется в каких-то пределах, то выходной сигнал на клеммах 12 и 13 будет нести в себе

0 фазовую информацию, что очень важно для устройств синхронизации информационного сигнала.

Данный генератор выполняется на ЭСЛ-элементах: К500ЛМ102, К500ЛМ105,

5 К500ТМ131. и генерирует последовательность импульсов частотой 1 ОМГЦ при скважности два. В этом случае применяются по три кремниевых диода КД522 в каждой группе 5 и 6 и величины дискретных элемен0 тов следующие: конденсаторы 11 и 12 равны 330 пФ, резисторы 9 и 10 равны 143 оМ. Для обеспечения другой частоты генерации количество диодов может быть другое.

В некоторых случаях для компенсации

5 длительности первого импульса достаточно двух или даже одного диода, что бывает очень редко. Это объясняется некоторым разбросом в параметрах микросхем и дискретных элементов.

0 Генератор последовательностей импульсов на ЭСЛ-элементах позволяет получить положительный эффект, выраженный в том, что он формирует последовательности равных по длительности импульсов не5 зависимо от величины фазовых отклонений входных импульсов, кроме того, генератор обладает высокой стабильностью. Это в значительной степени повышает технические возможности и расширяет сферу применения данного генератора.

Формула изобретения

Генератор последовательностей импульсов на элементах эмитгерно-связанной логики, содержащий D-триггер, элемент ИЛИ-НЕ/ИЛИ, первый и второй генераторы, каждый из которых включает элемент ИЛИ-НЕ., выход которого соединен с одним из входов элемента ИЛИ-НЕ/ИЛИ и через резистор с первым выводом конденсатора и первым входом элемента ИЛИ, выход которого - с вторым выводом конденсатора и с первым входом элемента ИЛИ-НЕ, причем вторые входы этого элемента первого и второго генераторов соединены соответственно с прямым и инверсным выходами

0

5

D-триггера, тактовый вход которого - с входной клеммой, а D-вход - с инверсным выходом, прямой и инверсный выходы элемента ИЛИ-НЕ/ИЛИ соединены с первой и второй выходными клеммами, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения за счет обеспечения возможности работы при входном сигнале с большими мгновенными отклонениями периодов, в каждый из двух генераторов введены параллельно включенные кремниевые диоды, катоды и аноды которых соответственно соединены с первым и вторым входом элемента ИЛИ-НЕ, а первые и вторые входы каждого из элементов ИЛИ соединены между собой.

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для выделения несущей частоты из кодированных цифровых сигналов в схемах синхронизации сигнала модифицированной фазовой модуляции, считанного с накопителя на жестких магнитных дисках. Цель изобретения - расширение области применения путем обеспечения возможности работы при входном сигнале с большими мгновенными отклонениями периодов. Генератор последовательностей импульсов, выполненный на элементах эмиттерно-связанной логики, позволяет получить положительный эффект, состоящий в том, что он формирует последовательности равных по длительности импульсов независимо от величины фазовых отклонений входных импульсов. При этом генератор обладает высокой стабильностью, что в значительной степени повышает технические возможности и расширяет область его практическою использования. 5 ил. (Л

15

W 77

Фие.1

ФИГ.З

ФИГ.5