Делитель частоты следования импульсов Советский патент 1978 года по МПК H03K23/02 

источником смещения, с входами 9 и 8 триггера 1 соответствеино. На фиг. 2 ириняты ооозначения: а - запускающие импульсы Язап; б - импульсы В средней точке омического делителя на резисторах 20 и 21; в - импульсы иа выходе 7 триггера 1; г - имиульсы на выходе 6 триггера 1; Ь - диоды напряжений иа конденсаторе 18; с - диоды напряжений на конденсаторе 19. В рассматриваемом случае запускающие нмиульсы /зап имеют скважность, равную двум (см. фиг. 2,а). Резистивный делитель напряжения на резисторах 20, 21 смещает нулевой уровень входных импульсов, и с выхода его снимаются двухполярные импульсы (см. фиг. 2,6). В исходном состоянии оба транзистора 2 и 3 триггера 1 выключены отрицательным напряжением, поступающим со средней точки омичеекого делителя на резисторах 20, 21 (см. фиг. 2,в и г). Конденсаторы 18 и 19 предполол ительно разряжены (ем. фиг. 2,д и а). В момент времени /i, когда приходит положительный фронт первого запускающего имиульса,оба конденсатора 18 и 19 начинают заряжаться по цепям; конденсатор 18 - базаэмиттер транзистора 2 - задним 10 - резистор 12 - диод 13 - конденсатор 19 - базаэмиттер транзистора 3 - зажим 10 - резистор 15 - диод 16. В результате транзисторы 2 и 3 начинают приоткрываться. Но, вследствие разброса параметров транзисторов, один приоткрывается чуть быстрее, второй медленнее. Предположим, быстрее приоткрывается транзистор 3. Тогда, в момент, когда потенциалы коллектора транзистора 3 и конденсатора 18 сравняются, он начинает перехватывать ток, который раньше заряжал конденсатор 18. Если ои успел немного зарядиться, то разряжается по цепи; конденсатор 18 - днод 14- транзистор 3 - диод 4. Транзистор 3 полностью открывается, транзистор 2 - закрываетея. Регенеративиый процесс происходит очень быстро, так что можно считать, что в момент времени t транзистор 3 открывается, транзистор 2 закрывается, запоминающий конденсатор 18 остается разряженным, конденсатор 19 зарял ается с постоянной времени тзар. В момент времени t по окончании действия первого запускающего импульса на оба трапзистора подается запирающий отрицательиый потенциал через открытые диоды 22 и 23. Транзистор 3 закрывается. Диоды 13, 14, 16, 17закрыты, коиденсатор 18 - разряжен, а конденсатор 19 - заряжен. В момент времени /з приходит второй положительный запускающий импульс. Диоды 22 и 23 запираются. Так как конденсатор 18 был разряжен, диод 13 открывается и течет ток заряда конденсатора 18 по цепи: конденсатор 18- база - эмиттер транзистора 2 - зажим 10 - резистор 12 - диод 13. Этим зарядным током открывается транзистор 2. Потенциал его коллектора падает, диод 17 открывается, и конденсатор 19 разряжается по цепи: конденсатор 19 - диод 17 - транзистор 2 - диод о. Итак, в момент времени t (см. фиг. 2) транзистор 2 открывается, транзистор 3 закрывается, конденсатор 18 заряжается, конденсатор 19 разряжается, причем постоянная времени разряда тразр мала, так как сонротинлеиие цени разряда иевелико. В момент времени /4 открываются диоды 22 и 23 (аналогично моменту времени , и транзистор 2 закрывается. Диоды 13, 14, 16, 17 занерты. Конденсаторы находятся в предыдущем состоянии; конденсатор 18 заряжен, конденсатор 19 разряжен. В момент времени 5 прихода очередного положительиого запускающего импульса диоды 22 и 23 закрываются. Так как кондеисатор 19 был разряжеи, открывается диод 16 и течет ток заряда конденсатора 19 ио цепи: конденсатор 19 - эмиттер-база транзистора 3 - зажим 10 - резистор 15 - днод 16, открывая транзистор 3. Потенциал коллектора транзнетора 3 надает, открывается диод 14, и конденсатор 18 разряжается, а коиденсатор 19 заряжается. В последующие моменты времени ироцеесы повторяются. Если имиульсы иа выходе триггера имеют длительность г и достигают ампл1ггуды 0,67 .мак, то входной сигнал имеет скважность, равную двум. Так как ноложительные полупериоды выходных импульсов в обоих случаях равны Тн, а скважность извеетна, увелнчение быстродействия оценивается соотнощением /пред-2 TI ., g ,Т пред1 2 где /пред. 1 - Предельная частота симметричного триггера 1, /пред. 2 - предельная частота делителя, TI - период выходных импульсов симметричного триггера i, TZ - период выходных импульсов делителя. Следует отметить, что при использовании коротких запускающих импульсов быстродействие увеличивается еще больше (в пределе его увеличение стремится к двум). Из диаграмм работы предлагаемого устройства (см. фиг. 2) видно, что наиболее ответственная фаза работы делителя (выключение включенного транзистора) происходит мощным входным запускающим импульсом независимо от состояния триггера. Это устраняет указанный недостаток известных схем (когда ири уменьшении выходного сигнала нарущается логика работы входных цепей), что позволяет схеме надежно функционировать при повышенном быстродействии. Указанное преимущество особенно важно при работе триггера на емкостные накопители, где нужно обеспечить полный заряд и разряд конденсатора. Как видно из временных диаграмм (см. фиг. 2), скважность выходных импульсов делителя более или равна четырем, и большую часть времени транзнсторы 2 и 3 находятся

в выключенном состоянии, поэтому уменьшается потребляемая мощность триггера. Кроме того, вследствие увеличения быстродействия триггера постоянная времени заряда конденсатора нагрузки может быть увеличена, значит сопротивление, стоящее между источником питания и коллектором транзистора, может быть увеличено.

Формула изобретения

Делитель частоты следования импульсов, содержащий симметричный триггер, источник смещения и источник запускающих импульсов, отличающийся тем, что, с целью повыщения быстродействия, в него введены резисторы, диоды и резистивный делитель напряжения, при этом между зажимами источника запускающих импульсов и каждым из выходов симметричного триггера включена цепь, состоящая из последовательно соединенных резистора и двух согласно-включенных диодов, точка соединения которых через конденсатор подключена ко входу симметричного триггера, а между каждым входом упомянутого триггера и средней точкой резистивного делителя напряжения, включенного между источником запускающих импульсов и источником смещения, включен третий диод.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Будинский Я. Транзисторные переключающие схемы. М., «Связь, 1965, с. 327, рис.236.

J6

t, t i3 « s

Iflut. 2