Устройство задержки импульсов без изменения их длительности Советский патент 1993 года по МПК H03K5/13 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устР§ЙеТВ8Х а§Т§М§ТИКИ И ВЫЧИбЛИТеЛШОЙ Т8Х

ники для задержки логических еигнклов,

Цель июЬретений повьгшение Off бильнеети формирования длительности задержанного импульса и времени его задержки, а также расширение диапазона задержек импульсов при незначительном увеличении нестабильности формирования его длительности.

Цель достигается тем, что в цепь заряда-разряда конденсатора времязадающей RC-цепи включен стабилизатор тока на полевом транзисторе 3 с коммутирующим мостом на диодах Шоттки. причем первый

диод подключен анодом к входной шине устройства, к ней же подключен катод второго диода, к катоду первого диода подклю- ч|н ет©к полевого тринзиетор и иатед третьего диода, §нод которого подключен к первому входу компаратора и верхней обкладке конденсатора времязадающей RS- цепи; к аноду второго диода подключен затвор полевого транзистора, первый вывод резистора времязадающей RS-цепи и анод четвертого диода, катод которого подключен к первому входу компаратора, второй вывод резистора подключен к истоку полевого транзистора.

В результате благодаря заряду конденсатора постоянным током напряжение на

00

и

со

о

нем возрастает по линейному закону и скорость заряда не меняется почти до максимального напряжения (линия 2 на фиг.1). Таким образом, в районе порогового напряжения скорость заряда значительно выше, чем при заряде по экспоненте, чем и достигается значительное уменьшение нестабильности момента срабатывания порогового устройства при одном и том же времени задержки

Л - макс /А i зад- Т задV

мин

зад

Для увеличения времени задержки импульсов необходимо уменьшить ток заряда конденсатора. В результате скорость нарастания напряжения уменьшится, но на значительно меньшую величину, чем при заряде по экспоненте, что позволит расширить диапазон задержек импульсов без значительного увеличения нестабильности

ЛГзад At

зад,

(линия 3 на фиг.1), потому что при заряде конденсатора постоянным током с увеличением времени заряда скорость нарастания напряжения уменьшается прямо пропорционально увеличению времени заряда, а при экспоненциальном заряде конденсатора скорость увеличения напряжения падает по степенному закону. .

Указанное выше справедливо и для разряда конденсатора, поэтому для разряда конденсатора применяется тот же стабилизатор тока на полевом транзисторе, а его коммутация для заряда и разряда конденсатора осуществляется посредством диодного моста..

На фиг.2 приведена схема предлагаемого устройства задержки импульсов со стаби- лизатором тока в цепи заряда-разряда конденсатора.

В устройство (фиг.2), содержащее компаратор 1, интегрирующую RC-цепь 2, состоящую из резистора 3 и конденсатора 4, резисторного делителя 5, резистора 6 смещения, источника 7 напряжения смещения, входной шины 8 и выходной шины 9, включен первый диод 10, подключенный анодом к входной шине 8, к ней же подключен катод второго диода 11, к катоду диода 10 подключен сток транзистора 12 и катод третьего диода 13, анод которого подключен к входу 14 компаратора 1 и верхней обкладке конденсатора 4, К аноду диода 11 подключен затвор транзистора 12, первый вывод резистора 3 и анод четвертого диода 15, катод которого подключен к входу 14 компаратора

1 и верхней обкладке конденсатора 4. Второй вывод резистора подключен к истоку транзистора 12,

Устройство стабилизации тока зарядаразряда конденсатора работает следующим образом.

При заряде конденсатора открываются диоды 10 и 15 и ток заряда протекает по цепи: входная шина 8 устройства - р-п-переход диода 10 - сток-исток транзистора 12 - резистор 3 - p-n-переход диода 15 - верхняя обкладка конденсатора 4. При разряде конденсатора ток протекает по цепи: верхняя обкладка конденсатора 4 - р-п-переход диода 13 - исток транзистора 12 - резистор 3 - р-п-переход диода 11 - входная шина 8 устройства.

Для снижения задержки отпирания коммутирующих диодов в устройстве необходимо применить диоды Шоттки, которые обладают также малым прямым напряжением по сравнению с другими диодами 3. Сопротивление времязадающего резистора 3 рассчитывается по формуле

1ии-3 Ом,

R

ICT.

где I Ки.з. I - напряжение исток-затвор поле- вого транзистора для заданного тока стабилизации (определяется по передаточной характеристике для выбранного транзистора), В;

ICT - ток стабилизации, А, рассчитывае- мый по формуле

ICT

Unop С

At

А.

где Unop - пороговое напряжение срабатывания устройства по высокому уровню (заданное делителем напряжения), В;

С - емкость времязадающего конденсатора;

At - время задержки устройства, с.

Для снижения влияния входного сопротивления компаратора на время задержки последний необходимо выбрать из условия

RBX

Еп 1ст

где RBX - входное сопротивление компара- тора, Ом;

Еп - напряжение питания компаратора, В;

ICT - ток заряда конденсатора. А.

Таким образом, включение стабилизатора тока на полевом транзисторе в цепь заряда-разряда конденсатора времязадаю- щей RC-цепи позволяет значительно снизить нестабильность срабатывания компаратора относительно фронта и спада входного импульса, а также изменять в больших пределах время задержки устройства без значительного увеличения нестабильности формирования задержанного импульса.

Формула изобретения

Устройство задержки импульсов без изменения их длительности, содержащее компаратор, интегрир ующую RC-цепь, резисторный делитель, резистор смещения, источник напряжения смещения, входную и выходную шины, отличающееся тем, что, с целью повышения стабильности формирования длительности задержанного импульса и времени его задержки, а также расширения диапазона задержек импульсов при незначительном увеличении нестабильности формирования его длительности,

5 в цепь заряда-разряда конденсатора времязадающей RC-цепи включен стабилизатор тока на полевом транзисторе с коммутирующим мостом на диодах Шоттки, причем первый диод подключен анодом к входной шине

.0 устройства, к ней же подключен катод второго диода, к катоду первого диода подключен сток полевого транзистора и катод третьего диода, анод которого подключен к

; первому входу компаратора и верхней об| кладке конденсатора времязадающей RC- цепи, к аноду второго диода подключен затвор полевого транзистора, первый вывод резистора времязадающей RC-цепи и анод четвертого диода, катод которого подклю 0 чен к первому входу компаратора, второй вывод резистора подключен к истоку полевого транзистора.

Изобретение относится к импульсной: технике и может быть использовано в устройствах вычислительной техники и автоматики. Цель изобретения - повышение стабильности формирования длительности задержанного импульса и времени его задержки, а также расширение диапазона задержек импульсов при незначительном увеличении нестабильности формирования его длительности. Цель достигается введением в цепь заряда конденсатора времязадаю- щей RC-цепи устройства стабилизатора тока на полевом транзисторе с коммутацией стабилизатора посредством диодного моста. В результате заряд конденсатора осуществляется не по экспоненте, а по линейному закону, в том числе и в области пороговых уровней компаратора. При этом скорость изменения напряжения в этих областях выше, чем при экспоненциальном заряде конденсатора для одного и того же времени задержки, что значительно уменьшает нестабильность момента срабатывания порогового устройства и позволяет расширить диапазон изменения времени задержки импульсов. 2 ил. ел с

.маке

UfioQ

и/юр ппин г

ипор

itiUH

/

ад

t flUX W

лМгнсс

v

Фиг. I