Одновибратор Советский патент 1992 года по МПК H03K3/284 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах автоматики, вычислительной техники, радиолокации, например, в качестве здрг сных формирователей импульсов

Известен одновибратор, содер жащий RS-триггер, времязадающую цепочку и элемент И-НЕ.

Недостатком известного одкс«м6рчто- ра является невозможность дискретного из- менения длительности формируемого импульса без перенастройки.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является одновибратор, содержащий блок управления и запуска, ключевой регистр и времяформирующую цепочку.

Недостатком этого одновибратора являются низкие функциональные возможности, а именно отсутствие возможности изменения различных длительностей формируемых импульсов на и ту же величину. Это обусловлено тем, что зависимость между номинальми времязадающих р°зи- сторов и длительностью импульсов непропорциональна, а при различных номиналах времязэдающи резисторов эта непропорциональность изменяется.

Кроме того, в известном одновибраторе при различных порогах и времени срабатывания регистра памяти и элемента ИЛИ-НЕ, входящих в блек управления и запуска, может произойти запуск время формирующей цепочки без подключения ключевого регистра.

Необходимость тщательного подбора порогов и времени срабатывания также снижает функциональные возможности известного одчовибратора.

Цель изоЬрете п - расширение области применения путем обеспечения изменения различных длительностей формируемых импульсов на одну и ту же величину.

Цель дости ается введением в одновиб- ратор устройстза изменения длительности импульса, позволяющего проводить изменение длительности вс«х импульсов ня одну и ту же величину путе изменения длительности задержки сигнапа элементом, что рас(Л

С

х| ел о

ю 41

ширяет область применения одновибрато- ра.

Кроме того, включение элемента ИЛИ- НЕ б после регистра 5 позволяет исключить необходимость тщательного подбора порога и времени срабатывания этих двух элементов, что также расширяет область применения.

На фиг. 1 приведена схема одновибра- тора; на фиг. 2 - схема регистра памяти; на фиг, 3 - схема элемента регулируемой задержки.

Одновибратор содержит блок 1 управления и запуска, ключевой регистр 2, время- формирующую цепочку 3, устройство 4 изменения длительности импульса, при этом адресный вход блока 1 управления и запуска соединен с входной шиной Юдно- вибратора, 1-й (I 1.2. .) информационный выход блока управления и запуска является соответствующим выходом одновибратора и соединен с соответствующим входом ключевого регистра 2, выход которого соединен с вторым входом времяформирующей цепочки 3, выход которой соединен с входом устройства 4 изменения длительности импульса, первый и второй выходы которого являются соответствующими общими выходами одновибратора. а третий выход соеди- нен с установочным входом блока управления и запуска запускающий выход -которого соединен с первым входом бремя- формирующей цепочки 3

Блок t управления и запуска содержит регистр 5 памяти, элемент ИЛИ-НЕ б при этом адресный вход блока 1 соединен с соответствующим входом регистра 5 памяти. 1-й выход которого является соответствующим информационным выходом блока 1 и соединен с. соответствующим входом элемента ИЛИ-НЕ 6, выход которого является запускающим выходом блока 1 управления и запуска, установочный вход блока 1 соединен с соответствующим входом регистра 5 памяти.

Ключевой регистр 2 содержит ключи 7, управляющий вход каждого из которых соединен с соответствующим входом регистра 2. вход питания каждого ключа 7 сордичен с общей шиной источника питания, выходы ключей 7 объединены и являются выходом ключевого регистра 2. Каждый из ключей 7 содержит, например, ограничивающий 8 и времязадающий 9 резисторы, транзистор 10, при этом управляющий вход ключа 7 соединен с одним концом резистора 8, другой конец которого соединен с базой транзистора 10, эмиттер которого соединен с одним концом резистора 9. а коллектор является входом питания ключа 7. второй конец резистора 9 является выходом ключа 7. Времяформирующая цепочка 3 содержит, например, элемент 11 2И-НЕ 11, конденсатор 12. диод 13, инвертор 14, при этом первый вход времяформирующей цепочки 3 соединен с первым входом элемента 2И-НЕ 11. выход которого соединен с первой обкладкой конденсатора 12. вторая обкладка

0 которого соединена с вторым входом время формирующей цепочки 3, с входом инвертора 14 и через диод 13 с общей шиной источника питания. Выход инвертора 14 является выходом времяформирующей це5 почки 3 и соединен с вторым входом элемента 2И-НЕ 11.

Устройство 4 изменения длительности импульса содержит триггер 15. элемент 2И 16, элемент регулируемой задержки, при

0 этом вход устройства 4 соединен с первым входом триггера 15 и с вторым входом элемента 2И 16, выход которого соединен с входом элемента 17 регулируемой задержки, выход элемента 17 регулируемой задер5 жки является третьим выходом устройства 4 и соединен с вторым (установочным) входом триггера 15, единичный выход которого соединен с первым входом элемента 2И 16 и - является первым выходом устройства 4, ну0 левой выход триггера 15 является вторым выходом устройства 4 изменения длительности импульсов.

Регистр 5 памяти содержит, например, триггеры 18, первые входы которых являют5 ся адресными входом регистра 5, а вторые входы соединены и являются установочным входом регистра 5. выходы триггеров 18 являются соответствующими выходами регистра 5.

0 Элемент 17 регулируемой задержки сиг- нала содержит диод 19. времязадающий резистор 20, конденсатор 21. инвертор 22. при этом анод диода 19 ссединен с входом инвертора 22 и с первыми концами резистора

5 20 и конденсатора 21, второй конец резистора 20 соединен с источником питания, второй конец конденсатора 21 соединен с общей шиной источника питания, выход инвертора 22 является выходом элемента 17

0 регулируемой задержки сигнала.

Одновибратор работает следующим образом. ,

В исходном состоянии на всех каналах входной шины одновибратора имеются сиг5 налы Т. На единичном выходе триггера 15 и на выходах триггеров 18 (т.е., на выходах регистра 5) - сигналы О, на выходе элемента ИЛИ-НЕ 6 (i.e., на запускающем выходе блока 1 управления и запуска) - сигнал Г, на инверсном выходе триггера 15 и на выходе элемента 17 регулируемой задержки (т.е., на третьем выходе устройства 4) - сигнал 1, на выходе элемента И-НЕ 11 - сигнал О, конденсаторы 12 и 21 разряжены, на выходах инверторов 14 и 22 - сигнал 1.

При подаче на один из каналов выходной шины кратковременного сигнала О опрокидывается соответствующий триггер 18, из соответствующем выходе регистра 5, т.е. на соответствующем выходе одновибрато- ра появляется сигнал 1 исчезает сигнал О, при этом одновременно появляется сигнал О на выходе элемента ИЛИ-НЕ 6 (т.е., на запускающем выходе блока 1).

При сигнале 1 на одном из выходов регистра 5 (т.е.. на одном из информационных выходов блока 1) включается (открывается) транзистор 10 соответствующего ключа 7 ключевого регистра 2 и к второму входу времяформирующей цепочки 3 подключается времязадающий резистор 9 соответствующего ключа 7.

При сигнале О на запускающем выходе блока 1 (т.е , на первом входе времяформирующей цепочки 3) поя вляется сигнал 1 на выходе элемента Й-НЕ 11, при этом конденсатор 12 заряжается от источника питания через выходной коллекторный резистор элемента И-НЕ 11, и далее - времязадающий резистор 9, открытый транзистор 10, ключ 7, общую шину.источника питания, при этом на выходе инвертора 14 появляется сигнал О, при появлении которого (т.е., на выходе времяформирующей цепочки 3) триггер 15 устройства 4 переключается и на его единичном выходе (т.е., на первом общем выходе одновибратора) появляется сигнал 1, а на нулевом выходе триггера 15 (т.е., на втором общем выходе одновибратора) - сигнал О.

По мере заряда конденсатора 12 напряжение на входе инвертора 14 падает и при достижении порога срабатывания инвертора 14 на его выходе появляется сигнал 1. при этом на выходе элемента И 16 возникает сигнал 1, а через время Тм на выходе элемента 17 регулируемой задержки (т.е., на третьем выходе устройства 4) появляется сигнал О. При этом триггер 15 устройства 4 и триггеры 18 регистра 5 памяти и все остальные элементы схемы переводятся в исходное состояние. При подаче сигнала О на любой другой канал входной шины процесс работы одновибратора аналогичен описанному с той лишь разницей, что подключается другой ключ 7. имеющий в своем составе еремязадэющий резистор 9 соответствующего номинала.

Элемент 17 регулируемой задержки работает следующим образом.

При сигнале О на входе элемента 17 диод 19 открыт, на входе инвертора 22 мме- ется сигнал О, а на выходе - сигнал 1. При подаче сигнала 1 на вход элемента 17 диод 19 закрывается, и через резистор 20 происходит заряд конденсатора 21, пгч достижении напряжения на конденсаторе 21 величины порога срабатывания инвертора 22 на выходе инвертора 22 появляется сигнал О.

Таким образом, п редлйга емый одновиб- ратор вырабатывает импульсы, длйтель- ность т которых определяется по формуле

г-т +Г17,

где т - длительность, определяемая номе- ром l-канала входной шины (I 1,2,...), на которую поступает сигнал О и установленным номиналом резистора 9 соответствующего ключа 7 регистре 2;

П7 длительность, определяемая эле- ментом 17 регулируемой задержки, устанавливаемая исходя из требований устройств, использующих сигналы данного одновибратора 0 Г|7 .пред. Где Т 17,пред- МЭКСИ,мальная задержка сигнала элементом 17

задержки, определяемая при наладке одновибратора,

Все элементы схемы могут быть реализованы на серийно выпускаемых микросхемах серии К511.

Формула изобретения

1 Одновибратор, содержащий блок уп-- равления и запуска, ключевой регистр, вре- мяформирующую цепочку, при этом адресный вход блока управления и запуска

соединен с входной шиной одновибратора, 1-й (1 1,2,,. ,N) информационный выход блока управления и запуска соединен с соответствующим входом ключевого регистра и является соответствующим выходом одковибратора, выход ключевого регистра соединен с задающим входом вреМяформи- рующей цепочки, запускающий выход блока управления и запуска - с запускающим входом времяформирующей цепочки, причем

блок управления и згпуска содержит регистр памяти, злемент ЙЛИ-НЕ, 1-й выход регистра памяти является соответствующим информационным выходом блока управления и запуска, адресный и

установочный входы которого соединены с соответственно с одноименными входами регистра памяти, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения путем обеспечения изменения длительности формируемых импульсов на одну и ту же величину, в него дополнительно введено устройство изменения длительности импульса, при этом выход времяформирую- щей цепочки соединен с входом устройства изменения длительности импульса, первый и второй виходы которого являются соответствующими общими выходами одновиб- ратора, а третий выход устройства изменения длительности импульса соеди- нен с установочным входом блока управления и запуска, причем в блоке управления и запуска выходы регистра памяти соединены с входами элемента ИЛИ-НЕ, выход которого является запускающим выходом блока управления и запуска.

2. Одновибратор по п. 1,отличающий с я тем. что устройство изменения длительности импульса содержит триггер элемент И и элемент регулируемой задержки сигнала, при этом вход устройства изменения длительности импульса соединен с первым входом триггера и с вторым входом элемента 2И, выход которого соединен с

входом элемента регулируемой задержки сигнала единичный выход триггера является перв.ым выходом устройства изменения длительности и соединен с первым входом элемента 2И, нулевой выход триггера является вторым выходом устройства изменения длительности импульса, выход элемента регулируемой задержки сигнала соединен с вторым входом триггера и является третьим выходом устройства изменения длительности импульса

3 Одновибратор по п. 2, о т л и ч а ю - щ и и с я тем, что элемент регулируемой задержки сигнала содержит диод, времяза- дающий резистор, конденсатор, инвертор, при этом вход элемента регулируемой задержки сигнала соединен с анодом диода, катод которого соединен с входом инвертора и с первыми выводами времязадающего резистора и конденсатора, второй вывод конденсатора соединен с общей шиной источника питания, второй вывод времязадающего резистора - с источником питания, а выход инвертора является выходом элемента регулируемой задержки сигнала

Использование: в устройствах автоматики, вычислительной техники, радиолокации. Сущность изобретения: одновибратор содержит блок управления и запуска, ключевой регистр, времяформирующую цепочку, в которую введено устройство изменения длительности импульса, позволяющее производить изменение длительностей импульсов, формируемый на выходных шинах, на одну и ту же величину, з.п. ф-лы, 3 ил.

foiff

Выход #ёщ Вьмще&я-З

Рм/

Tl

//

//

liF

Ч///

.З