Формирователь импульсов Советский патент 1993 года по МПК H03K5/13 H03K5/153 

00

о

со ю о VJ

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в системах автоматики и вычислительной техники, в частности в устройствах приема и обработки информации.

Целью изобретения является расширение частотного диапазона.

На фиг.1 приведена схема устройства; на фиг.2 и 3 - временные диаграммы, поясняющие принцип работы заявляемого устройства и прототипа соответственно.

Формирователь импульсов содержит первый элемент И-НЕ 1, первый вход которого соединен с шиной тактовых импульсов 2, второй вход - с шиной управления 3, третий вход- с инверсным выходом второго триггера 4, а выход - с С-входом первого триггера 5, прямой выход которого подключен к первому входу второго элемента И-НЕ 6, выход которого является первой выходной шиной 7, инверсный выход первого триггера 5 подключен к С-входу второго триггера 4 и второй выходной шине 8, третью выходную шину 9, соединенную с выходом третьего элемента И-НЕ 10, первый вход которого подключен к прямому выходу третьего триггера 11, второй вход - к С-входу третьего триггера 11 и к выходу элемента И 12, первый, второй и третий входы которого соединены с соответствующими входами первого элемента И-НЕ 1, выход которого подключен к второму входу второго элемента.И-НЕ 6.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии нулевой уровень сигнала на шине управления 3 (фиг.2б) запирает элементы И-НЕ 1 и И 12 по второму входу и удерживает триггеры 4, 5, 11 в нулевом состоянии. При этом элементы И-НЕ 6, 10 заперты сигналами логического нуля с прямых выходов триггеров 5 и 11 (фиг,2г, ж) соответственно. При подаче на шину 3 единичного уровня (фиг.26) через время ги-не и 1И, соответствующее времени задержки распространения сигнала в элементах И-НЕ 1 и И 12, из сигналов тактовой частоты, присутствующих на шине 2 на выходах указанных элементов, формируются проинвертирован- ная (фиг.2в) и прямая (фиг.2е) последовательности тактовых импульсов. По переднему фронту проинвертированной и по заднему фронту прямой последовательностей срабатывают соответственно тригге- ры 5 и 11. Через время tT, соответствующее задержке распространения сигнала в триггере, на прямых выходах триггеров 5 и 11 формируются единичные сигналы (фиг.2г, ж), разрешающие прохождение импульсов так-

товой частоты на выходы элементов И-НЕ 6 и 10. Следующие тактовые импульсы, выделенные элементами 1 и 12 (фиг.2в,е) устанавливают триггеры 5 и 11 в состояние

логического нуля (фиг.2г, ж), В результате на выходах элементов б и 10 формируются отрицательные импульсы полустробов, (фиг.2д, з), длительностью rci fi и тС2 r-i соответственно, где т и та соответственно

длительности положительного и отрицательного полупериодов тактовой частоты. При использовании тактового сигнала типа меандр ъ гг. На инверсном выходе триггера 5, подключенного к шине 8,

формируется положительный импульс длительностью Т, равной периоду тактовой частоты, по переднему фронту которого срабатывает триггер 4 (фиг.2и). Сигналом с инверсного выхода триггера 4 элементы ИНЕ 1 и И 12 запираются по первому входу, подача сигналов тактовой частоты на С-вхо- ды триггеров 5 и 11 прекращается. При появлении на шине управления нулевого потенциала триггер 4 устанавливается в состояние логического нуля, а триггеры 5 и 11 поддерживаются в этом состоянии и схема переходит в режим ожидания очередного управляющего сигнала.

Все элементы схемы могут быть выполнены на интегральных микросхемах (ИМС). Например, элемент И-НЕ 1 - на ИМС К155ЛА4, элементы И-НЕ 6 и 10 - на ИМС К155ЛАЗ, элемент И 12-на ИМС К555ЛИЗ, триггеры 4 и 5 - на ИМС К155ТВ15, триггер

и -наИМСК155ТВ6.

В устройстве-прототипе (3) при поступлении, управляющего сигнала (фиг.36) из тактовых импульсов (фиг.За) второй схемой

И-НЕ 6 через время tn-не, соответствующее задержке распространения сигнала в элементе И-НЕ, формируется проинвертиро- ванная последовательность импульсов тактовой частоты (фиг.Зв). При длительности

положительных и отрицательных полупериодов тактовой частоты, соответствующей быстродействию триггеров 1, 2, 8, в схеме прототипа возникает ошибка в формировании длительности импульса полустроба,

привязанного к положительному полупериоду тактового сигнала. Действительно, по переднему фронту сигнала, сформированного элементом И-Н Е 6 (фиг.Зв), через время тт, соответствующее задержке распространения сигнала в триггере, на прямом выходе триггера 1 появится сигнал (фиг.Зг), передний фронт которого задержан относительно переднего фронта тактового импульса на время 1и-не. В результате элементом И-НЕ 3

будет сформирован импульс полустроба, длительностью Гс1 гии-не, гдетт -длительность положительного тактового импульса. По заднему фронту импульса, выделенного элементом И-Н Е 6, с задержкой tT сработает триггер 8 (фиг.Зе) и элементом И-НЕ 7 сформируется импульс полустроба (фиг.Зж) длительностью , где тг - длительность отрицательного полупериода тактовой час- т0ты. Таким образом, в устройстве-прототипе длительность импульса полустроба, привязанного к положительному полупериоду тактовой частоты, формируется с погрешностью, равной tn-не. Предлагаемое техническое решение позволяет устранить указанную погрешность и, как результат, расширить частотный диапазон использо- вЈнйя устройства.

Формула изобретения Формирователь импульсов, содержащий первый элемент И-НЕ, первый вход которого соединен с шиной тактовых импульсов, второй вход - с шиной управления и с R-входа- ми первого, второго, третьего триггеров, выход - с С-входом первого триггера, прямой выход которого соединен с первым входом

второго элемента И-НЕ, выход которого соединен с первой выходной шиной, инверсный выход первого триггера соединен со второй выходной шиной и с С-входом второго триггера, инверсный выход которого соединен с третьим входом первого элемента И-НЕ, причем прямой выход третьего триггера соединен с первым входом третьего элемента И-НЕ, выход которого соединен с третьей выходной шиной, второй вход - с

С-входом третьего триггера, отличающийся тем, что, с целью расширения частотного диапазона, в него введен элемент И, выход которого соединен с С-входом третьего триггера, первый, второй и

третий входы - с соответствующими входами первого элемента И-НЕ, выход которого соединен с вторым входом второго элемента И-НЕ.

91/г. Ь

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах автоматики и вычислительной техники. Устройство содержит: 3 элемента И-Н Е (1,6,10), 1 шину тактовых импульсов (2), 1 шину управления (3), 3 триггера (4,5,6), 1 элемент И (12), 3 выходные шины (7, 8, 9). 3 ил.