Генератор одиночных импульсов Советский патент 1980 года по МПК H03K5/00 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в радиотехнических устройствах, устройствах автоматики и вычислительной техники. Известны генераторы одиночных импульсов, содержащие логические элемен ты, управляемые кнопкой, осуществляющей пуск генератора 1. Недостатком известных генераторов является зависимость длительности одиночного импульса от длительности первого замыкания контактов кнопки (при этом одиночный импульс не синхро низирован с тактовой частотой работы устройства). Наиболее близким к техническим решением к предлагаемому является генератор одиночных импульсов, содержащий два триггера, кнопку с нормально замкнутыми -и. нормально разомкнутыми парами контактов, источник тактовых импульсов, источники напряжений, соответствующие логическим урони ям 1 , два двухвходо вых элемента И и один элемент ИЛИ 2 В работе данного генератора может возникать нестабильность из-за того, что в исходное состояние схема генератора приводится одиночным импульсов, вырабатываемым им же самим (цепь обратной связи выхода выходного элемента И со вторым входом элемента ИЛИ) , что при сбое выходного сигнала оставляет генератор не в исходном состоянии. Кроме того, в момент пролета подвижной ламели кнопки вход элемен- . та ИЛИ повисает в воздухе , т.е. оказывается не соединенным ни с высоким, ни с низким источником логического напряжения. Такой режим изменения напряжения на входах потенциальных элементов нерекомендован. Цель изобретения - повышение надежности и стабильности срабатывания генератора. Поставленная цель достигается тем, что в известный генератор одийочных импульсов, содержащий шину тактовых импульсов, два элемента И, первые входы которых подключены кшине тактовых импульсов, дватриггера, единичный выход второго из которых соединен с вторым входом BTOpoiro элемента И, и Кнопку с нормально замкнутыми и нормально разомкнутыми парами контактов, введены инвертор и два резистора, причем входы резисторов подключены к шине питания, выход первого резистора соединен с входом инвертора и первой клеммой нормальн разомкнутого контакта кнопки, выход второго резистора соединен с нулевым входами триггеров и первой клеммой .нормально замкнутого контакта кнопки, вторые клемтлы кнопки соединены с общей шиной, выход инвертора соединен с вторым входом первого элемен та И, третий вход которого соединен с нулевым выходом второго триггера, а выход - с единичным входом первого триггера и.управляющим счетным входо второго триггера, третий вход второго элемента И соединен с единичным выходом первого триггера, а его выход - с выходом устройства и управлякядим с гетным входом первого триггера, при этом информационные входа счетных входов первого и вто.рого триггера соединены соответственно с нулевым и единичным выходами первого триггера. На чертеже дана принципиальная схема предлагаемого генератора. Генератор содержит два триггера 1 и 2, два элемента И 3 и 4, два резистора 5 и 6, инвертор 7, кнопку 8 с парой нормально разомкнутых 9 н парой нормально замкнутых контактов 10 и шины; тактовых импульсов li, питания 12 и общую 13. Входы резисторов 5 и б соединены с шиной питания 12, выход резистора 5 соединен с входом инвертора 7 и первой клеммой нормально разомкнуто го контакта 9 кнопки 8. Выход резис тора 6 соединен с нулевыми входами триггеров 1 и 2 и первой клеммой нормально замкнутого контакта 10 кн ки 8. Второе клеммы контактов 9 и Ю кнопки 8 соединены с ойцей шиной 13 Первые входы элементов И 3 и 4 соединены с шиной тактовых импульсо 11, второй вход первого элемента И соединен с выходом инвертора, его третий вход с нулевым выхрдом триггера 2, а выход с единичным входом триггера 1 и управляющим счетным входом триггера 2. Информационный вхоД|счетного входа триггера 1 соед ней с его нулевым выходом. Второй вход элемента И 4 соедине с циничным выходом триггера 2, его третий вход с единичным выходом триггера 1, к которому также подклю чея информационный вход счетного входа триггера 2. Выход элемент.а И 4 соединен с управляющим счетным входом триггера 1 и выходом генератора . Генератор работает следующим образом. В исходном состоянии кнопка 8 на ходится в отжатом состоянии, при эт на выходе резистора б имеет место потенциал низкого уровня, что удерживает триггеры 1 и 2 в .О состоянии, а на выходе резистора 5 - потенциал высокого уровня, который преобразуется инвертором 7 в потенциал низкого уровня. Наличие низкого уровня на втором входе элемента ИЗ (с выхода инвертора 7) и на втором и третьем входах элемента И 4 (с единичных выходов триггеров 1 и 2) запрещает прохождение на выход этих элементов тактовых импульсов (ТИ), которые постоянно поступают на их первые входы с шины 11. При нажатии кнопки 8 в момент размыкания контактов 10 на нулевых входах триггеров 1 и 2 происходит смена низкого уровня на высокий, в результате чего с триггеров 1 и 2 снимается сигнал, удерживающий их в нулевом состоянии. В момент замыкания контактов 9 на входе инвертора 7 происходит смена высокого напряжения на низкий,при этом на втором входе элемента И 3 Происходит смена уровня потенциала с низкого на высокий. С этого момента И 3 оказывается открыт по второму и третьему входам (высокий уровень на третьем входе этого элемента обус-: ловлен нулевым состоянием триггера 2). Первый же ТИ, поступивший на вход элемента И 3, при высоких уровнях на его втором и третьем входах проходит на его выход в виде, импульса отрицательной полярности, который поступает на единичный вход триггера 1 и на управляющий счетный вход триггера 2. При этом оба триггера 1 и 2 переключаются из нулевого состояния в единичное. Причем переключение триггера 1 запускается передним фронтом поступившего импульса (через вход асинхронной установки),а переключение триггера 2 задним фронтом того же импульса (через вход синхронной установки триггера 2).Переключение триггера 2 в единичное состояние разрешается наличием на информационном входе его счетного входа потенциала высокого уровня котогый устанавливается одновременно с переключением .триггера 1 в единичное состояние. Одновременно переключение триггера 2 изменяет уровень на третьем входе элемента И 3,что запрещает прохождение тактовых импульсов на его выход.В ТО же время единичное состояние триггеров открывает по второму и третье /1у входу элемент И 4. Следующий .же после переключения триггеров тактовый импульс, поступивший на первый вход элемента И 4, проходит на его выход и далее как одиночный импульс на выход генератора. Одновременно этот же сигнал поступает на управляющий счетный вход триггера 1, переключая его в О состояние (разрешение на такое переключение обеспечивается низким уровнем на ин формационном входе счетного входа этого триггера, который поступает с его нулевого выхода), Возврат триггера 1 в нулевое сос тояние закЕмвает элемент И 4, запре щая прохождение на его выход послед щих (после выделенного импульса) та товых импульсов. В исксдном состоянии генератор возвращается при опускании кнопки 8 в результате чего триггер 2 переклю чается в нулевое состояние и оба триггера 1 и 2 начинают удерживатьс в нулевом состоянии. Основным преимуществом предлагае мого генератора является надежность и стабильность его срабатывания, ко торые обеспечиваются тем, что схема генератора совершенно не чувствитель на к возможному дребезгу контак тов -кнопки ни при их замыкании, ни при размыкании. Дребезг контактов, возникщий при нажатии кнопки, может привести к порезке тактового импул са, прешедшего на выход первого элемента И. Несрабатывание этого сигнала (т.е., если он не переключит первый триггер) не опасно, так как для правильной работы генератора достаточно переключения первого триг гера по любому из соседних последующих ТИ. Не приводит к неправильной работе и ситуация, когда второй триг гер не успевает переключаться в еди ничное состояние тем же сигналом, который переключает первый триггер (например вследствие медленного нарастания разрешающего потенциала на информационном входе счетного входа второго триггера). Переключение второго триггера допустимо по любому из соседних последующих ТИ. При этом важным является то, что при нажатом состоянии кнопки на вхсд первого элемента И тактовые импульсы пропускаиотся до тех пор, пока не произойдет переключение в состояние второго триггера, которое допускается только при условии состояния первого триггера. Дребезг контактов, разрываемых при нажатии кнопки, также не опасен, так как он приводит всего лишь к кра ковременным восстановлениям сигнала, подтверждающего нулевое состояние триггеров. При этом между моментом прекращения такого подтверждения . и моментом канала переключения триггеров в единичное состояние существует время, равное, как минимум, дли тельности пролета подвижной ламали кнопки. При отпускании кнопки дребезг разрываемых контактов не опасен, так как в это время первый элемент И 3 устойчиво удерживается в закрытом состоянии сигналом с нулевого, выхода второго триггера. Дребезг замыкаемых контактов в этом случае также не опасен, так как на состояние первого триггера он не влияет вообще (в этот момент времени он уже находится в нулевом состоянии, а для второго триггера момент установки его в О не критичен, так как к моменту замыкания нормально замкнутых контактов кнопки элемент И 3 уже гарантировано закрыт сигналом с выхода инвертора. Преимуществом предлагаемого генератора является также .обеспечение высокой стабильности параметров вырабатываемого сигнала. Так как второй триггер переключается в состояние по заднему фронту тактового импульса, то второй элемент И открывается по второму входу заведомо . после окончания импульса, вызывающего переключение триггера и гарантировано до момента прихода следующего импульса. При этом исключена порезка импульса, выдаваемого на выход генератора, так как сброс первого триггера в О состояние также осуществляется по заднему фронту выработанного импульса, что гарантирует открытое состояние второго и третьего входов второго элемента И на протяжении всего периода проходжения импульса. Из других преимуществ генератора необходимо отметить исключение повисания в воздухе входов элементов, наличие статического удержания генератора в исходном состоянии при отжатом состоянии кнопки, а также некритичность требований к параметрам по частоте длительности тактовых импульсов. Формула изобретения Генератор одиночных импульсов, содержащий шину тактовых импульсов, два элемента И, первые входы которых подключены к шине тактовых лмпульсов, два триггера, единичный выход второго из которых соединен с вторым входом второго элемента И, и кнопку с нормально замкнутыми и нормально разомкнутыми парами контактов, отличающийся тем, что, с целыо повышения надежности и стабильности срабатывания, в него введены инвертор и два резистора, причем входы резисторов подключены к шине питания, выход первого резистора соединен с входом инвертора и первой клеммой нормально разомкнутого кон;такта кнопки, выход второго резистора соединен с нулевыми входс1ми триггеров и первой клег«1мой нормально замкнутого контакта кнопки, вторые клеммы кнопки соединены с общей шиной, выход инвертора соединен с вторым входом первого элемента И, третий вход которого соединен с нулевым выходом второго триггера, а выход с единичным входом первого триггера и управляющим счетным входе второго триггера, третий вход второго элеменна И соединен с единичным выходом первого триггера, а его выход г с

выходом устройства и управляющим счетным входом первого триггера, при этом информационные входы счетных входов первого и второго триггеров соединены соответственно с нулевым и единичным выходами первого триггера.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР «415792, кл. Н 03 К 5/01, 1974.

2.Авторское свидетельство СССР №403022, кл. Н 03 К 1/00, 1973.