Одновибратор Советский патент 1993 года по МПК H03K3/33 H03K3/284 

третий и четвертый информационные входы первого и третий.второго мультиплексора- демуяьтиплексора подключены к потенциальному выходу источника питания, а остальные их информационные входы - к общей шине, коммутация выводов источника питания, выхода интегрирующей RC-це- пи 3 и шин питания порогового элемента 7

осуществляется таким образом, что между выводами питания порогового элемента постоянно поддерживается номинальное напряжение, а напряжение на его входе не превышает допустимое, что обеспечивает расширение диапазона питающего напряжения, 4 ил.

Использование: для формирования интервалов времени в аппаратуре автоматики, телемеханики, измерительной техники. ,+Е Сущность изобретения: за счет р дения конденсатора 23, включенного дами питания порогового элем. . двойного мул ьтиплексора-демупгииплексо ра 24, первый-управляющий вход Дорого., подключен к прямому выходу три н 9торой - к среднему выводу РеЗИ ОВОГОи цепи 3. информационные выходы ВОГО И второго мультиплексора-демуль к а соединены соответственно с шы. нияпороговогоэлементаТ.информ ч выход второго мультиплексора У лексора соединен с Дополнительны элемента 8 суммирования, причгм

Изобретение относится к импульсной ехнике и может использоваться для формиования интервалов времени в аппаратуре втоматики, телемеханики, измерительной ехники и др.

Целью изобретения является расширение области применения за счет расширения диапазона питающего напряжения.

На фиг.1 изображена электрическая хема заявляемого устройства; на фиг.2 - пюры напряжений; на фиг.З и 4 - распрееление потенциалов на основных элеменах устройства,

Одновибратор содержит триггер 1, установочный вход которого соединен свходной шиной 2, интегрирующую RC-цепь З, состоящую из резисторов 4, 5 и конденсатора б, входы которой подключены к выходам триггера 1, а соединенные выводы резисторов 4 и 5 - к входу порогового элемента (инвертора) 7, выход которого соединен с входом сброса триггера 1. Входы элемента 8 суммирования импульсов по длительности соединены с инверсным выходом триггера 1 и выходом порогового элемента 7, а выход - с

выходной шиной 9 одновибратора. Четыре диода 10-13 включены между шинами 14, 15 питания, катоды диодов 10, 11 и аноды диодов 12, 13 соединены между собой и выводами 16, 17 питания элемента 7, а

соединенные вместе анод диода 11 и катод диода 12 - с выходом интегрирующей цепи 3. При необходимости в цепь питания элемента 7 могут быть включены токоограничиаэющие резисторы 18 и 19. Выходы триггера t и элемента 7 являются выходными шинами 20-22 одновибратора. Между выводами Тб, 17 элемента 7 включен конденсатор 23. Первый управляющий вход АО двойного мультиплексорз-демульхиплексо- рз 24 подключен к прямому выходу триггера .1. а второй А1 - к среднему выводу резистора 4. Информационные выходы X и Y муль- типлексора-демультиплексора 24 соединены соответственно с шинами 14,15 питания элемента 7 и выходами 25, 26 одновибратора. Информационный выход Y муль- типлексора-демультиплексора 24 соединен с дополнительным входом элемента 8 суммирования, причем первый Х1. третий ХЗ и

четвертый Х4 информационные входы одного и третий Y3 другого мультиплексора-де- мультиплексора 24 подключены к потенциальному выходу 27 источника питания, а остальные их информационные входы

- к общей шине 28. При необходимости в устройство могут быть включены токоогра- ничивающие резисторы 29, 30.

Одновибратор работает следующим образом.

В-исходном состоянии на инверсном выходе триггера 1 установлена логическая 1, а на прямом - логический О и конденсатор 6 заряжен практически до напряжения питания Е. На управляющих входах АО

и А1 мультиплексора-демультиплексора 24 установлена кодовая комбинация 00, каналы Х1-Х и Y 1-Y открыты,и на информационных выходах X и Y установлены логические Г (V1) и О (V0) соответственно. Диоды 10

и 13 открыты, a 1J и 12 закрыты, между шинами 16 и 17 элемента 7 и на конденсаторе 23 установлено напряжение (V1-V°), приблизительно равное напряжению питания

Е. -

С приходом запускающего импульса на входную шину 2 триггер 1 переключается в противоположное состояние, конденсатор 6 начинает перезаряжаться через резисторы 4.5 и на выходе 9 элемента 8 суммирования

импульсов по длительности начинается формирование выходного сигнала.

В момент переключения триггера 1 (фиг.2, 3) на выходе интегрирующей цепи 3 формируется отрицательный скачок напряжения Ј-Е), который поступает непосредственно на вход и через диод 12 на вывод 17 питания порогового элемента 7. Тогда же на управл я ющих входах А1. АО мультиплексо- ра-демультиплексора 24 устанавливается

кодовая комбинация 01. а на его информационных выходах X и Y - логические О.

Диоды Ю. 11 и 13 закрываются, а 12 открывается. Конденсаторы б и 23 включаются последовательно-встречно по напряжению минусом к выводу 17 питания и входу элемента 7. В результате потенциал вывода 16 питания элемента 7 (относительно общей шины 28) равен нулю, входа и вывода 17 питания элемента 7 - минус Е, а напряжение между выводами 16 и 17 питания - номинальной величине питающего напряженияЕ.

По мере перезаряда конденсатора 6 потенциал выводов 16 (и выхода 21) и 17 синхронно повышается соответственно до Е и О, а напряжение между выводами 16 и 17 сохраняется практически неизменным и равным Е. Когда напряжение на управляющем входе А1 мультиплексора-демультип- лексора 24 начинает восприниматься как логическая 1, на его входах устанавливается кодовая комбинация 11. каналы Х1-Х и Y1-Y закрываются, каналы Х4-Х и Y4-Y открываются и на его информационных выходах X и Y устанавливаются логические 1 и О соответственно. Диоды 11 и 12 закрываются, а диоды 10 и 13 открываются, подключая выводы 16. 17 питания элемента 7 к выходам X и Y мультиплёксора-демультип- лексора 24, т.е. к напряжению Е.

Когда напряжение на конденсаторе 6 достигает величины Vn1, воспринимаемой элементом 7 как логическая 1, на выходе элемента 7устанавливается логический О. Этот сигнал возвращает триггер 1 в исходное состояние, конденсатор 6 начинает перезаряжаться, и на выходе интегрирующей . цепиЗ формируется положительный скачок напряжения (E+Vn ) (фиг.2. 4). Этот скачок напряжения поступает непосредственно на вход и через диод 11 на вывод 16 питания элемента 7. Тогда же на управляющих входах А1 , АО мультиплексора-демультиплексо- ра 24 устанавливается кодовая комбинация 10, а на его информационных выходах X и Y - логические 1. Диоды 10, 12 и 13 закрываются, а 11 открывается. Напряжение, вы- .- делаемое на резисторе 4 (положительный скачок) (E+Vn ) и напряжение конденсатора 23 Е включаютсявстречно плюсом к выводу

16 питания и входу элемента 7. В результате потенциал вывода 16 питания и входа элемента 7 становится равным E+Vn1, вывода

17 и выхода 21 - порогу переключения Vn , а напряжение между выводами 16 и 17 питания - номинальной величине питающего напряжения Е.

Когда напряжение на выходе цепи 3 . уменьшается-до величины Vn°, воспринимаемой элементом 24 как логический О, на его управляющих входах А1. АО устанавливяется кодовая юмвинация 00. н мл мнфир мационных пыходах X и Y - логические Г и О соответственно Диоды 11.12 закрыпл ются. а 10. 13 открываются. Потенциал вы водч 16 питания элемента 7 становится рапным Е. входа остается больше порога переключения Vn°, а вывода 17 питания и выхода 21-0..

Когда напряжение на выходе цепи 3 0 уменьшается до величины Vn .воспринимаемой элементом 7 как логический О, на его выходе устанавливается логическая 1, При этом формирование выходного сигнала на выходе элемента 8 заканчивается. 5 Его длительность Т определяется из выражения

T Ti+T2 RC n 2E/(E-Vn1)+ + (E + VnVVn°.

где R, С - суммарное сопротивление рези- 0 сторов 4, 5 и емкость конденсатора 6;

Vn . Уп°-напряжения порогов переключения элемента 7 из состояния логической 1 в состояние логического .О и наоборот. Сопротивление должно опреде- 5 ляться из условия R4-i(R4-2+R5)0,5R. при выполнении которого напряжение на входе А1 мультиплексора-демультиплексора 24 не превышает допустимую величину, и длительность импульсов на его выходах X и Y 0 приблизительно равна времени, когда напряжение на выходе интегрирующей цепи 3 соответственно меньше нуля и больше Е.

Резистор 5 необходим для того, чтобы

напряжение на входе элемента 7 по абсо5 лютной величине всегда было несколько

меньше, чем на его выходе питания, что

всегда выполняется, если Rs 0,1R.

. Когда напряжение на конденсаторе 6 достигает величины напряжения питания. 0 устройство возвращается в исходное состояние.

Экспериментальная проверка макетов .прототипа и заявляемого устройства подтвердила правильность вышеизложенных 5 теоретических выкладок.

Заявляемое устройство целесообразно реализовывать на КМОП-микросхемах. например, 564 серии благодаря их высокой энергоэкономичности и температурной ста- 0 бильности.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я Одноаибратор, содержащий триггер, установочный вход которого соединен с входной шиной, интегрирующую RC-цспь, 5 состоящую из последовательно соединен- .ных двух резисторов и конденсатора, входы которой подключены к выходам триггера, а соединенные выводы резисторов - к входу порогового элемента, выход которого соединен с входом сброса триггера, элпмент

суммирования импульсов по длительности. входы которого соединены соответственно с инверсным выходом триггера и выходом порогового элемента, а выход с выходной шиной одновибратора, четыре диода, включенные между шинами питания таким образом, что катоды первого и второго и аноды третьего и четвертого диодов соединены между собой и с выводами питания порогового элемента, а соединенные вместе анод второго и катод третьего диодов - с выходом интегрирующей цепи, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения за счет расширения диапазона питающего напряжения, в него введены конденсатор, включенный между выводами питания порогового элемента и двойной

V

мультиплексор-дёмультиплексор, первый управляющий которого подключен к прямому выходу триггера, а второй - к среднему выводу резистора RC-цепи, информационные выходы первого и второго мультиплексора-демультиплексора соединены соответственно с щинами питания порогового элемента,информационный выход второго мультиплексора-демультиплексора соединен с дополнительным входом элемента суммирования, причем первый, третий и четвертый информационные входы первого и третий - второго мультиплексора- демультиплексора подключены к потенциальному выходу источника питания, а остальные их информационные входы - к общей шине.