Формирователь импульсов Советский патент 1979 года по МПК H03K5/20 

Изобретение относится к приборам автоматики, телемеханики и вычислительной техники и может быть использовано для формирования импульсов входных знакопеременных (в частности синусоидальных) сигналов. Известен формирователь импульсов, который состоит из источника входного сигнала, подключенного к первич ной обмотке трансформатора, втбрична обмотка которого соединена со вх-одом инвертора, а второй вывод вторичной обмотки соединен с конденсатором и входом второго инвертора, выход кото рого соединен со входной шиной устройства 1. Недостатками такого формирователя являются плохая форма выходного импульса и низкая помехоустойчивость. Наиболее близким по техничёс1кой сущности к данному изобретению является формирователь импульсов, со держащий источник входного сигнала, триггер, ннвертор и трансформатор, первичная обмотка которого соединанг с источником входного Сигнала, а вто ричная обмотка подключена ко входу триггера 2. Недостатком такого формирователя является сильная зависимость порога срабатывания от температуры, а также его неидентичность при формировании разнополярных прямоугольных импульсов. Цель изобретения- - повышение идентичности и стабильности порога срабатывания при формировании разнополярных прямоугольных импульсов. Указанная цель достигается тем, что в формирователь импульсов, содержащий источник входного сигнала, триггер, инвертор и трансформатор, первичная обмотка которого соединена с источником входного сигнала, а вторичная обмотка подключена ко входу триггера, введен диодный мост, при этом выход инвертора соединен с его входом и подк.гаочен к одной диагонали моста, другая диагональ которого соединена с вторичной обмоткой трансформатора и со входом триггера. На чертеже-представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого формирователя импульсов, содержащего источник 1 входного сигнала, трансформатор 2 с первичной 3 и вторичной 4 обмотками, диодный мост на диодах 5-8, инвертор 9, триггер 10 с выходами 11 и 12Р сточник входного сигнала 1 подключен к первичной обмотке 3 трансформатора 2, .Вторичная обмотка 4 трансформатора 2 непосредственно Ьоф.йнена с выходат и триггера 10 (например К 3-триггера), которые в свою очередь включены в одну диагональ диодного моста на диодах 5,6,7, 8, в то время как его другая диагона включена меж,цу землей и инвертором 9 у которого вход и выход соединены между собой. Выходы 11 и 12 триггера 10 являются выходами формирователя импульсов.

Работа предлагаемого устройства осуществляется следующим образом.

Благодаря тому, что входы R-S-Tриг гера, например, на основе схем транзисторь1о-транзисторной логики (ТТЛ) подключены непосредственно к выводам обмотки 4 трансформатора,они имейт в режиме покоя одинаковый потенциал, равный примерно потенцигшу навходах ТТЛ схемы, если последние никуда не подключены (вися в воздухе). Если же от источника сигнала 1 транформатор 2 подается входной сигнал, . то распределение потенциалов будет таким:

пусть на левом выводе обмотки 4 идет отрицательная полуволна,- а на правом - положительная. На левом вхо де R-S-трйггера 10 будет потенциал Uj(ниже.потенциала земли примерно на 0,7 В; U - прямое падение напряжения на диоде 5). На правом входе триггера 10 напряжение ограничится на уровне и„-Ю (Uy - прямое падение напряжения на диоде 7, Ujj - напряжение на инвертрре 9).

При закорачивании выхода и входа инвертора 9 он приходи в состояние когда гготенциал на входе-выходе точно равенвеличине порога, тVe. точно находится между состояниями Лог О и Лог для данной микросхемы при данно 4 температуре и напряжении питания.,-Это становится осо.бенно наглдцным, если учесть что логический ТТЛ инвертор представляет собой по сути дела инвертирующийусилитель С коэффициентом усиления по напряжению порядка 10 (в районе порога), охваченный 100%-ой отрицательной обратной связью.

Это обстоятельство позволяет рассматривать такой закороченный инверто как стабилитрон с напряжением стабилиэации, точно равным порогу. .Онотслеживает напряжением стабилизации, все изменения порога от температуры и питающего напряжения. Внутреннее сопротивление такого стабилитрона составляет от десятых долей ома до нескольких ом, в зависимости от мощности инвертора. Поскольку инвертор 9 находится на одном кристалле с вентилями j, входящими в состав триггера 10, то вез они имеют практически

одинаковый пороговый уровень. Таким образом и входы триггера подключены через диоды 7 и 8 к стабилитрону/ имеаощему напряжение стабилизации, практически одина} овое с величиной порсэга вентилей, составляющих триггер 10 ,

Поэтому при положительной волне на правом входе, триггера 10, напряжение на нем ограничится на уровне , т.е. на 0,7 В выше порога.

Пусть теперь с.обмотки 4 поступае входной сигнал такой, что на левом входе триггера 10 - положительная полуволна, а на правом - отрицательная. Тогда на левом входе сигнал ограничится на уровне Од-М)-, т.е. на вьше порога вентилей, а на правом входе - на уровне 0,7 В -tL .

Учтем, что в качества диодного моста применены диоды, выполненные на одном кристалле полупроводника, т.е. практически идентичные. Тогда на входах триггера 10 при положительных полуволнах сигналы будут идентичны, так как , а . То же будет и при отрицательных полуволнах, так как .,

Учтем, что триггер, выполненный на вентилях из одного кристалла, также имеет одинаковые (но меняющиеся от температуры и питающих напряжений) пороги по,входам R и S. Однако ограничение входных сигналов с обмотки 4 на R и S-входах осуществляется идентичными диодами 7,8 на , уровень этого меняющегося порога, . отслеживаемый, закороченньш инвертором 9 .

В результате, при обработке сигна ла с обмотки 4 достигается высокая стабильность и идентичность порога формирования сигнала по положительны и отрицательным полуволнам, независимо от изменения температуры и питающего напряжения.

Следует заметить, что в качестве диодов 5-8 могут быть использованы транзисторы в диодном включении с того же кристалла, на котором выполнены вентили инвертора 9 и триггера 10, однако это не обязательно.

При воздействии отрицательной, ограниченной диодами, полуволны на соответствующий вход, осуществляется переключение триггера 10 и формирование- выходного сигнала на выходах 11 и 12. Такое построение формирователя импульсов позволяет добиться высокой стабильности порога сй в раз вьаше по сравнению с прототипом при высокой илентичности порога срабатывания..

Формула изобретения

. Формирователь импульсов, содержащий источник входного сигнала, тригтер, инвертор и трансформатор, первичная обмотка которого соединена с источником входного сигнала, а вторичная обмотка подключена ко входу триггера, отличающийся тем,что, с целью повышения идентичноти и стабильности порога срабатывания при формировании разнополярных прямоугольных импульсов, в него введен диодный мост, при этом выход инвертора соединен с его входом и

подключен к одной диагонгши моста, другая диагональ которого соединена с вторичной обмоткой трансформатора со входами триггера.

Источники информации, принятые в внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 437201, кл. Н 03 К 5/01, 1972.

2.Авторское свидетельство СССР № 374710, кл. Н 03 К 3/02, 1970.

i

ч 12

-;;.й51Ж здй 5сй±я ;э « л«.ял$й& « и«жгау« -8у- -