Многоустойчивый элемент Советский патент 1976 года по МПК H03K3/14 

54} МНОГОУСТОЙЧИВЫЙ ЭЛЕМЕНТ

1

Изобретение относится к вычислительной технике. Известны многоустойчивые элементы, содержащие регенеративную схем в котор то входит модулятор, цемоаулятор, гибридная схема, имеющая два входа и эле мент задержки .ll . На первый вход гибридной схемы подаются импульсы от модулятора, а второй ее вход соединен с выходом регенеративной схемы.

Недостатком данного,устройства является малое количество устойчивых состояний.

Известен многоустойчивый элемент по основному авт.св. ЗЗО556, содержащий блок коррекции, последовательно включенньге усилитель-ограничитель, емкостную накопительную ячейку, компаратор, схему задержки, разрядное устройство, причем ко второму входу компаратора подключен источник напряжения компарапии, состоящий из опорного конденсатора и цепи разряда

12}.

Недостатком данного устройства является нестабильность крутизны генерируемых ступенчатых сигналов при перестройке.

2

Целые изобретения является повыше-пгестабильности кругнзнь генерируемых ступенчатых сигналов при перестройке.

Это достигается тем, что в предлагаемый многоустойчивый элемент введен блок коррекции, состоящий из ключа, на;-сопитеп) ного конденсатора, усклзттеля, элеметтта сранения, интегратора и ттоследовательно включенных дополнительного кох паратора, аополнительного усилителя-ограничителя, ди.1хреренцирующей пепи и фор1 -шрователя, npHHevf один вход ключа подктаочен к выхоцу накопителя и одному из входов цополните.пьно.го компаратора, второй его вход соединен с накопительным конденсатороь;, со входа-ми усилителя и элемента сравнения, а тпотий его вход соединен с выходом форлтнрователя. При этом выход усилителя соединен со вторым вxoao дополнител1 ного ко -паратора, а выход элемента сравнения через интегратор подкгпочен ко входу упрат--ления основного усилителя-ограничктоля.

На чертеже приведена структурная электрическая схема описывае1 5ого элемента. Он содержит усилитель-ограничитель 1, накопитель 2, компаратор 3, элемент задерж ки 4, разрядное устройство 5, источник напряжения компарации 6, блок коррекции, содержащий ключ 7, дополнительный компаратор 8, дополнительный усилитель-ограничитель 9, дифференцирующую цепь 10, формирователь 11, элемент сравнения 12, кон денсатор 13, усилитель 14 и интегратор 15. На вход 16 подано эталонное напряжение, индексом 17 обозначен вход устано ки крутизны ступенчатого сигнала, 18 вхоа тактовых импульсов, 19- вход, на который поданы разрядные импульсы, 20-22выходы элемента. Амплитуда импульсов, возникающих на выходе усилителя-ограничителя 1 в такт с поступлением тактовых импульсов, а следовательно, и амплитуда ступенек ступенчато го напряжения, генерируемого накопителем 2, определяются величиной напряжения, вырабатываемого интегратором 15. Допустим, что на выходе источника напряжения компарации 6 установится напряжения такой величины, при которой коэффициент деления элемента равен пяти, интегратор 15 вырабатывает напряжение такой величины, при которой амплитуда второй сту пеньки напряжения, генерируемого накопителем 2, приблизительно равна величине эталонного напряжения U . Уровень напряжения на источнике напряжения компара ции б автоматически поддерживается между значениями, соответств тощими 4-ой и 5-ой ступенькам напряжения, генерируемог накопителем 2. Пусть в исходном состоянии конденсатор 13 заряжен до величины эталонного напряжения и 37 . Коэффициент передачи усилителя 14 чуть меньще единицы. Благодаря этому на втором входе компаратора 8 напряжение устанавливается на уровне, лежащем между значениями, соответствующими 1-ой и 2-ой ступенькам напряжения, тв нерируемого накопителем 2. В моменты генерации каждой 2-ой ступеньки напряжения на выходе накопителя 2 компаратор 8 открывается. Возникающие при этом на выходе перепады напряжения ограничиваются усилителем 9, дифференцируются цепью 10 и запускают формировате 11, генерирующий короткие импульсы длительностью At На время действия этих импульсов замыкается ключ 7, благодаря чему обеспечи вается точное соответствие величины напря жения на конденсаторе 13 уровня каждой второй ступеньки напряжения, генерируемого накопителем 2. Напряжение, вырабатыве емое на конденсаторе 13, сравнивается элементом 12с эталонным напряжением U дВ случае увеличения (уменьшения) под воздействием дестабилизирующих факторов крутизны ступенчатого напряжения, генерируемого накопителем 2, напряжение на конденсаторе 13 становится отличным от U 37 и на выходе элемента 12 вырабатывается сигнал, уменьщающий (увеличивающий) напряжение на выходе интегратора, а следова дельно, и крутизну ступенчатого напряжения до величины, при которой уровень второй ступеньки вновь станет равным U 3Если необходимо установить крутизну ступенчатого напряжения, при которой величине эталонного напряжения U jj равен уровень 4-ой ступеньки, достаточно на вход 17 подать один импульс, совпадающий во времени с одним из четвертых тактовых импульсов, поступающих на вход многоустойчивого элемента. Возникающий при этом импульс на выходе формирователя 11 замыкает ключ 7 и на конденсаторе 13 устанавливается напряжение, по величине приблизительно равное уровню 4-ой ступеньки. Начиная с момента времени i , компаратор 8 открывается в моменты поступления каждого четвертого тактового импульса на вход элемента, благодаря чему обеспечивается точное соответствие величины напряжения на конденсаторе 13 уровню каждой четвертой ступеньки напряжения, генерируемого накопителем 2. Так как в начальный момент времени уровень четвертой ступеньки значительно превыщает напряжение и дт, на входе элемента 12 вырабатывается сигнал, уменьшающий напряжение на выходе интегратора 15, а следовательно, и крутизну ступенчатого напряжения. Параметры интегратора 15 выбираются таким образом, чтобы скорость изменения крутизны ступенчатого напряжения была меньше скорости отслеживания источником напряжения компарации 6 изменений амплитуды ступенчатого напряжения. При этом условии элемент сохраняет первоначально установленный коэффициент деления, равный пяти, втечениевсегопроцессаустановкинового значения крутизны генерируемого сигнала. Процесс заканчивается, когда напряжение на конденсаторе 13, а следовательно, и уровень 4-ой ступеньки становится приблизительно равным и j . Таким образом, обесдечивается соответствие крутизны генерируемого ступенчатого напряжения величине эталонного напряжения Ujj и временному сдвигу импульсов на выходе формирователя 11 относительно импульсов, генерируемых накопителем 2.

Плавное изменение крутизны генерируемых сигналов осуществляется плавным изменением величины напряжения U , дискретное - изменением момента подачи импульса установки на вход 17. Длительность генерируемых сигналов изменяется подачей на вход 1 9 импульсов с требуемой периодичностью.

Климатические испытания предлагаемого элемента в диапазоне температур от минус 30 до плюс 6О С подтверждают высокую точность перестройки крутизны генерируемых сигналов. При этом элемент потребляет малую мощность - менее 10 мвт.

Формула изобретения

Многоустойчивый элемент по авт. св. № 330556, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности крутизны генерируемых ступенчатых сигналов при перестройке, в него введен блок коррекции, состоящий из ключа, накопительного конденсатора, усилителя, элемента сравнения, интегратора и последовательно включенных дополнительного компаратора, дополнительного усилителя-ограничителя, дифференцирующей цепи и формирователя, причем один вход ключа подключен к выходу накопителя и одному из входов дополнительного компаратора, второй его вход соединен с накопительным конденсатором, со входами усилителя и элемента сравнения, а третий его вход соединен с выходом формирователя, при этом выход усилителя соединен со вторым входом дополнительного компаратора, а выход элемента сравнения через интегратор подключен ко входу управления основного усилителя-ограничителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

№ 330556, М.Кл Н 03 К 19/02 от 24.11.72.