Устройство для формирования тактовых импульсов Советский патент 1992 года по МПК H03K5/01 

flte/

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах управления специализированных ЭВМ, системах многофазного импульсного питания.

Цель изобретения - расширение области использования путем повышения надежности устройства.

На фиг. 1 представлена схема устройства формирования тактовых импульсов: на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие принцип его работы.

Устройство содержит блокинг-генератор 1, формирующие ячейки 2.12.(N+1)

первого типа, формирующую ячейку 3 второго типа, сердечник 4 с прямоугольной пет- лей гистерезиса, обмотки 5 и 6. вспомогательную обмотку 7, обмотку 8, выходные обмотки 9 и 10, резистор 11. диод 12, транзистор 13, сердечник 14 с прямоугольной петлей гистерезиса, обмотку 15 считывания, обмотку 16 записи, базовую обмотку 17, вспомогательную обмотку 18, обмотку 19 считывания, выходную обмотку 20, транзистор 21, сердечник 22 с прямоугольной петлей гистерезиса, обмотку 23 считывания, обмотку 24 записи, базовую обмотку 25, выходную обмотку 26, обмотку 27 считывания, транзистор 28, дифференцирующий узел 29,

резистор 30 и выходные клеммы 31.1

31.{N+4).

Устройство работает следующим образом.

Для описания работы устройства присвоим индексы (номера) входящим в его состав ферритовым сердечникам так, как приведено в таблице.

Пусть данные сердечники установлены в состояние с произвольной остаточной индукцией. Тогда при включении источников питания +Јi и -Е2 могут протекать следующие процессы изменения состояний намагниченности входящих в состав устройства сердечников. Процесс 1: при протекании тока от источника +Ei через последовательно соединенные обмотки считывания и записи 15, 16, 19, 23, 24 и 27 всех формирующих ячеек 2 и 3, первую 5, вторую 6, третью 8 обмотки блокинг-генератора-1, а также резисторы 11 и 30, диод 12 I (I 1) сердечник домагничивается до состояния +Вг только при условии что Вм Bt, причем очевидно, что должно быть Bi +Br. При этом процесс домагничивания начинается с сердечника под номером N+2 и распространяется последовательно для сердечников с остальными номерами в порядке их убывания. Процесс 2: по окончании домагничивания i сердечника,, обеспечиваемого коллекторным током транзистора 21 или 28, в базовой

цепи которого включена базовая обмотка 17 или 25, расположенная на i-м сердечнике, когда индукция в сердечнике начинает изменяться от +BS до +ВГ, во вспомогательной

обмотке 181 сердечника (I 1, N+1) наводится импульс напряжения положительной полярности, отпирающий транзистор 1+1 ячейки, под действием коллекторного тока которого начинает переключаться в состояние +BS (1+1)-й сердечник. Благодаря этому все 0 Ј l)-e сердечники устанавливаются после домагничивания i 1 сердечника до состояния +ВГ.

Процесс 3: при домагничивании 1-го

сердечника состояние намагниченности всех j i сердечников (i О, N+1) изменяется одинаковым образом от +ВГ до -Bs, так как в силу выполнения условия Ws Wis Was. We Wie W24 импульс действующего на

них поля один и тот же, й-процесс 2, протекающий при их переключении, приводит к установке их в исходное состояние +ВГ.

Процесс 4; после того, как Ви Bi не выполняется ни для какого. 1, N, начинается изменение индукции в сердечнике 4 под действием тока, протекающего в контуре, рассмотренном при описании процесса 1. Под действием этого тока все i-ые сердечники { О, N) начинают переключаться до

состояния - Bs. Причем сердечник блокинг- генератора переключаете из произвольного состояния, а остальные из состояния +ВГ. Так к а к последовательно включенные обмотки 8, 19 и 27 обеспечивают индуцирование отрицательного напряжения в базе транзистора 13, то последний остается закрытым до тех пор, пока все сердечники устройства не перейдут в состояние-Bs. Это переключение обеспечивается выполнением условий: WB + We We, Wis + Wig Wie.

W23 + W27 W24. При ЭТОМ, ТЭК K3K W

Wi7 - Wis W28, ЭДС, наводимые в этих обмотках, в силу их встречного включения в базовых цепях транзисторов 21- формирующих ячеек с номерами в первого ло (М+1)-й и транзистора 28 (М+2)-й формирующей ячейки оказываются скомпенсированными. Следователино все указанные транзисторы закрыты и тока не проводят. Кроме того, на

катоде диода 12 индуцируется отрицательное напряжение акой величины, которая, приводит к запиранию транзистора 13. При этом в обмотке 9 наиодится импульс напряжения положительной полярности, который

поступает на дифференцирующий узел 29, состоящий как и все остальные (N+1) цепочек, из диода конденсатора и резистора, а с выхода зтой цепочки снимается первый так- товый сигнал UTI.

После насыщения индукции в сердечнике 4, когда ее значение станет близким к -Bs

и IVt . 0, на аноде диода 12 и соответственно на базе транзистора 13 блокинг- генератора 1 резко возрастает напряжение, которое отпирает транзистор 13. Напряжение на коллекторе транзистора 13 становится близким к нулю и ток от источника +Ei через резистор 30, последовательно включенные обмотки 23 и 24 формирующей ячейки 3 второго типа, обмотки 15 и 16 формирующих ячеек с 1-й по (М+1)-ую первого типа 2, обмотку 5 блокинг-генератора 1 и открытый транзистор 13 начинает пере- магничивать сердечник 4 в состояние с остаточной индукцией +BS. Этот ток поддерживается блокинг-процессом из-за наличия трансформаторной связи обмоток 5 и 6. Открытое состояние транзистора 13 поддерживается до тех пор. пока индукция в сердечнике 4 не достигнет значения +BS. В базе транзистора 21 формирующей ячейки 2.1 первого типа 2 при открытом состоянии транзистора 13 наводится импульс напряжения отрицательной полярности, запирающий этот транзистор. В обмотке 10 наводится импульс напряжения положительной полярности, который поступает на дифференцирующий узел 29, с выхода которого снимается тактовый сигнал Ui2- По окончании блокинг-процесса в блокинг-ге- нераторе 1 при запирании транзистора 13 и переключении сердечника 4 из состояния +В3 в состояние +Вг в обмотке 7 наводится импульс напряжения положительной полярности, отпирающий транзистор 21 первой формирующей ячейки 2.1. Коллекторный ток транзистора 21 этой ячейки, протекая от источника питания +Еч через цепь, содержащую резистор 30, последовательно соединенные обмотки 23 и 24 (N+2) ячейки 3 второго типа, обмотки 15 и 16 формирующих ячеек 2.2-2.(N+1) первого типа 2, обмотку 15.2 и транзистор 21 этой ячейки к источнику напряжения питания -Ez переводит сердечник 14 ячейки 2.1 в состояние с остаточной индукцией +BS. По достижении этого состояния намагниченности блокинг- процесс, обусловленный наличием трансформаторной связи обмоток 15 и 17 и поддерживающий протекание коллекторного тока, прекращается. При этом должно выполняться следующее условие, обеспечивающее отсутствие тока, протекающего через обмотку 16 ячейки 2.1 и блокинг-генератор1 1 под действием ЗДС, наводимой в о бмотке 16 ячейки 2.1:

W16 Wiy

U63T21-E2 UoTc,

О)

где Wie, Wn - число витков в обмотках 16 и 17;

U6s

Т21

напряжение на переходе база

эмиттер открытого транзистора 21;

UKH T21 напряжение коллектор-эмиттер открытого транзистора 21;

UOTC напряжение отсечки диода 12 и транзистора 13.

Это условие распространяется и на все другие формирующие ячейки первого типа. Для формирующей ячейки второго типа должно выполняться условие

UKH T28+SEU63™-E2 UOTC, (2)

0

5

0

5

0

5

0

5

где W24. W25 - число витков в обмотках 24 и 25.

При выполнении перечисленных условий для формирующей ячейки 2.1 в обмотке 20 наводится импульс напряжения положительной полярности, который поступает на дифференцирующий узел 29, с выхода которого снимается тактовый сигнал итз

После того, как сердечник 14 ячейки 2.1 будет иметь состояние намагниченности +В8 и начнет размагничиваться до состояния ввиду запирания транзистора 21 ячейки 2.1 в обмотке 18 этой ячейки наводится импульс напряжения положительной полярности, отпирающий транзистор 21 ячейки 22. Во второй ячейке 22 все рассмотренные процессы повторяются, результатом чего является формирование тактового импульса 11тф Аналогичные процессы повторяются и в других ячейках 2,3-2.(N+1). После того, как все N+1 формирующих ячеек окажутся установленными в состояние с остаточной индукцией +Вг. рассмотренные процессы повторяются автоматически.

Формула изобретения

1. Устройство для формирования тактовых импульсов, содержащее формирующую ячейку первого типа, формирующую ячейку второго типа, блокинг-генератор, первый вывод которого соединен с первым выводом первой формирующей ячейки первого типа, первый вывод формирующей ячейки второго типа соединен с первой выходной клеммой, отличающееся тем, что, с целью расширения области использования путем повышения надежности, введено N формирующих ячеек первого типа, причем второй, третий и четвертый выводы блокинг-генератора соединены соответственно с вторым, третьим и четвертым выводами первой формирующей ячейки первого типа, пятый - восьмой выводы которой соединены соответственно с первым, вторым, третьим и четвертым выводами последующей формирующей ячейки первого типа, пятый - вось- мой выводы которой соединены соответственно с первым, вторым, третьим и четвертым выводами формирующей ячейки второго типа, пятый и шестой выводы блокинг-генератора соединены соответственно с второй и третьей выходными клеммами,, девятые выводы формирующих ячеек первого типа соединены с соответствующими выходными клеммами.

2.Устройство по п. 1,отличающее- с я тем, что блокинг-генератор содержит сердечник с прямоугольной петлей гистерезиса, три обмотки, вспомогательную обмотку, выходную обмотку, два резистора, диод и транзистор, причем коллектор транзистора соединен с концом первой обмотки, начало которой соединено с первым выводом блокинг-генератора. четвертый вывод которого соединен с концом второй обмотки, начало которой соединено с катодом диода, анод которого соединен с базой транзистора, а через первый резистор с началом третьей обмотки, конец которой соединен с коллектором транзистора, эмиттер транзистора, начало первой и конец второй выходных обмоток соединены с общей шиной, конец первой и начало второй выходных обмоток соединены соответственно через первый и второй дифференцирующий узел с второй и третьей выходной клеммами, начало и конец вспомогательной обмотки соединены соответственно с вторым и третьим выводами блокинг-генератора.

3.Устройство по п. 1,отличающее- с я тем, что N-H формирующая ячейки первого типа содержат сердечник с прямоугольной петлей гистерезиса, транзистор, две обмотки считывания, обмотку записи базовую обмотку, выходную обмотку, вспомогательную обмотку, причем коллектор транзистора соединен с концами первой обмотки считывания и обмотки записи, начала которых соединены соответственно с пятым и первым выводами формирующей ячейки первого типа, второй, третий и четвертый выводы формирующей ячейки первого типа

соединены соответственно с концом базовой обмотки, эмиттером транзистора и началом второй обмотки считывания, конец которой соединен с восьмым выводом формирующей ячейки первого типа, шестой и седьмой выводы которого соединены соответственно с концом и началом вспомогательной обмотки, конец базовой обмотки соединен с базой транзистора, эмиттер которого соединен с первым источником питания, конец выходной обмотки соединен с общей шиной, а начало через дифференцирующий узел с соответствующим выходом устройства формирования тактовых импульсов.

А. Устройство по п. 1,отличающее- с я тем, что формирующая ячейка второго типа содержит сердечник с прямоугольной петлей гистерезиса, транзистор, две обмотки считывания, обмотку записи, базовую обмотку, выходную обмотку, резистор, причем коллектор транзистора соединен с концами обмотки записи и первой обмотки считывания, начала которых соединены соответстеенно с первым выводом формирующей ячейки второго типа и через резистор с вторым источником питания, база транзистора соединена с началом базовой обмотки, конец которой соединен с вторым выводом

формирующей ячейки второго типа, третий и четвертый выводы которого соединены соответственно с эмиттерам транзистора и началом второй считывающей обмотки, конец которой соединен с общей шиной и концом

выходной обмотки, начало выходной обмотки через дифференцирующий узел соединено с первой выходной клеммой, эмиттер транзистора соединен с первым источником питания.

5. Устройство по п. 1,отличающее

с я тем, что в блокинг-генераторе и в формирующих ячейках первого и второго типов число витков вспомогательных и базовых обмоток одинаково, число витков первой, второй и третьей обмоток блокинг-генератора равно соответственно числу витков первой считывания, второй считывания и записи всех ячеек.

Фиг. 2

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах управления специализированных ЭВМ, системах многофазного импульсного питания. Цель изобретения - расширение области использования - достигается за счет повышения надежности устройства. Устройство содержит блокинг-генератор 1. формирующие ячейки 2.12.N-1 первого типа, формирующую ячейку 3 второю типа, сердечник 4 с прямоугольной петле Я гистерезиса, обмотки 5,6, вспомогатс льную обмотку 7, обмотку 8, выходные обмотки 9, 10 резистор 11, диод 12, транзистор 13. Повышение надежности достигается за счет исключения возможности формирования ложных импульсов на выходах устройства. 4 з.п.ф-лы, 2ил.Jff Q--0 # « Ј 2 О ел 00