Одновибратор Советский патент 1980 года по МПК H03K3/284 H03K3/02 

54) ОДНОВИБРАТОР

1

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для формирования импульсов с крутыми фронтами, для селектирования импульсов по частоте следования.S

Известно устройство, содержащее триггер и инвертор, времязадающий контур, выполненный на резисторах, конденсаторе и транзисторе. Шина входных сигналов подключена к единич- 10 ному входу триггера, единичный выход которого через инвертор и диод подключен к времязадающему контуру, при этом выход времязадающего контура подключен к нулевому входу триг- fs гера, нулевой выход которого является выходом устройства 1 .

Однако это устройство обладает низкой стабильностью длительности выходного импульса, малой крутизной 20 заднего фронта выходного импульса и не позволяет селектировать импульсы по частоте следозания.

Известно устройство, содержащее триггер, двухвходовый логический 25 элемент И-НЕ, диод и времязадающую цепь, состоящую из конденсатора. Времяэадающая цепь включена между первым входом и выходом логического элемента И-НЕ, второй вход которого ЗО

соединен с источником входного сигнала. Единичный и нулевой входы триггера соединены с источником входного сигнала, а через диод - с первым входом логического элемента И-НЕ, выход которого подключен к нулевому выходу триггера 2.

Однако известное устройство не позволяет осуществлять увеличение длительности входного импульса на стабильную величину, производить селектирование входных импульсов по частоте следования и, кроме того, обладает недостаточной крутизной фронтов выходного импульда.

Одновибратор такого типа формирует импульсы постоянной, наперед установленной длительности. Поскольку передний фронт выходного импульса совпадает с задним фронтом входного импульса, устройство не позволяет осуществлять селекцию входных импульсов по частоте следования.

Цель изобретения - обеспечение формирования выходного импульса, длительность которого равна сумме длительностей входного импульса и определенной установленной величине временного интервала, возможности се; ектироваиия импульсов по частоте следования. Поставленная цель достигается тем что в одновибратор, содержащий триггер и логический элемент И-НЕ, выход которого через времязадающую цепь соединен со своим первым входом, который через диод .соединен со своим вторым входом введен дополнительный диод, анод которого соединен с первы входом логического элемента И-НЕ, а катод - с нулевым входом триггера, единичный выход которого соединен со вторым входом логического элемента И-НЕ, выход которого соединен с единичным входом триггера. Для обеспечения электронной регулировки длительности выходного импульса в устройстве, времязадающая цепь выполнена из последовательно соединенных конденсатора и диода, которые через резистор соединены с шиной источника управляющего сигнала. На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого одновибратора, на фиг. 2 диаграмма напряжений в различных точках схемы одновибратора. Одновибратор содержит двухвходовые логическиеэлементы И-НЕ 1, 2 и 3, диоды 4 и 5, времязадающую цепь 6, состоящую из конденсатора 7. Логи ческие элементы И-НЕ 2 и 3 образуют триггер 3, вход 9 одновибратора, выход 10. Времязадающая цепь (фиг. 1)для электронной регулировки длительности импульса содержит дополнительно диод 11и резистор 12. Устройство содержит также зажим для подключения источника 13 управляющего напряжения Выход логического элемента И-НЕ (единичный выход триггера 8) подклю чен ко второму входу логического элемента И-НЕ 1 непосредственно, а к первому - через диод 5. Выход логического элемента И-НЕ 1 подключен к нулевому входу триггера 8 (ко входу логического элемента И-НЕ 2). Времязадающая цепь 6, состоящая из конденсатора 7, включена между первым входом и выходом логического элемента И-НЕ 1. Единичный вход три гера 8 непосредственно, а первый вход логического- элемента И-НЕ 1 через диод 4 соединены с входом 9. Для получения возможности плавной электронной регулировки длительност выходных импульсов времязадающая цепь 6 выполняется в виде последова тельно соединяемых конденсатора 7 и диода 11, к точке соединения которых подключен резистор 12. Причем, конденсатор 7 подключается к первому входу, а диод 11 катодом к выходу л гического элемента И-НЕ 1. Резистор 12подключается к источнику управля щего напряжения. Одновибратор работает следующим образом. В исходном состоянии на входе 9 (фиг. 2 а) поддерживается уровень логической 1 (высокий потенциал). Триггер 8 устанавливается в состояние, при котором на выходе логического элемента И-НЕ 2 создается уровень логической 1, а на выходе логического элемента И-НЕ 3 - уровень логического О (низкий потенциал) фиг. 2 в,г). Положение, при котором триггер 8 при уровне логической 1 на входе 9 устанавливается в противоположное состояние, является неустойчивым, так как в этом случае на выходе логического элемента И-НЕ 1 с течением времени устанавливается уровень логического О, которым триггер 8 переводится в противоположное состояние. В исходном состоянии конденсатор 7 заряжен до напряжения, соответствующего уровню логической 1, при этом на выходе логического элемента И-НЕ 1 поддерживается высокий потенциал. Входной импульс уровня логического О, поступающий на вход 9 одновибратора (фиг. 2 а, момент tJ закрывает элемент И-НЕ 3. Триггер 8 переводится в единичное состояние, при котором на выходе элемента И-НЕ 3 устанавливается уровень логической 1, а на выходе элемента И-НЕ 2 уровень логического О (фиг. 2 в,г, момент te). Переключение триггера 8 происходит скачкообразно, так как напряжение на выходе элемента И-НЕ 1 в этот момент сохраняется высоким за счет заряда на конденсаторе 7 и не препятствует переключению триггера 8. В результате переключения триггера 8 диод 5 запирается. В этот момент (момент поступления входного импульса) диод 4 отпирается, поскольку на входе 9 устанавливается уровень логического О. На выходе логического элемента И-НЕ 1 поддерживается уровень логической 1. Это состояние одновибратора сохраняется до момента окончания входного импульса логического О (фиг. 2 а, момент t ) . После окончания входного импульса диод 4 запирается, элемент И-НЕ 1 открывается. Конденсатор 7 начинает ра зряжаться через входную и выходную цепь элемента И-НЕ 1, причем напряжение на выходе элемента И-НЕ 1 убывает по линейному закону (фиг. 2 б, интервал t - t). Процесс разряда конденсатора 7 продолжается до тех пор, пока напряжения на выходе элемента И-НЕ 1 не понизится до напряжения запирания элемента И-НЕ 2 (фиг. 2 б, момент ta). Как только элемент И-НЕ 2 начнет запираться, замыкается положительная обратная связь с его выхода на вход элемента И-НЕ 3, при этом триггер 8 скачкообразно переходит в положение, при котором на выходе логического элемента И-НЕ 2 устанавливается уровень логической 1, а на выходе логическ го элемента И-НЕ 3 - уровень логичес кого О . По окончании выходного импульса наступает процесс восстановления, пр котором конденсатор 7 восстанавливае заряд, который он имел в исходном-, состоянии. Восстановление заряда происходит по цепи г плюс источника питания, малое выходное сопротивление логического элемента И-НЕ 1, малое сопротивление открытого диода 5 и логического элемента И-НЕ 3 и минус источника питания. Если частота следования входных импульсов повышается (фиг. 2 а, момент t) и при этом конденсатор 7 во время паузы между двумя входными импульсами уровня логического О не успевает разрядиться, на выходе логического элемента И-НЕ 2 устанавливается уровень логического О, а на выходе логического элемента И-НЕ 3 - уровень логической 1. Импульсы в этом случае на выходе одновибратор отсутствуют. При этом одновибратор может быть использован в качестве селектора импульсов по частоте следования. При электронной регулировке длительности выходных импульсов времязадающий конденсатор в процессе восстановления заряжается через резистор 12 до потенциала источника упра ляющего напряжения 13. Поскольку скорость разряда конденсатора 7 оста ется постоянной, длительность выходного импульса определяется потенциа лом источника управляющего напряжения, причем длительность тем больше чем выше потенциал. Предлагаемое устройство обладает большей крутизной заднего фронта формируемого импульса по сравнению с известным, так как формирование заднего фронта происходит скачкообразно при переключении триггера 8. Увеличение длительности входного импульса регулируется соответствующи выбором величины конденсатора 7. Изменение управляющего напряжения от уровня логического О до уровня логической 1, при выполнении одно вибратора на элементах 136-ой серии, приводит к изменению приращения длительности импульса в 6-8 раз. Изменение напряжения питания HatlO% приводит к изменению приращения длительности импульса лишь наИ %. Предлагаемый одновибратор обладает в 3-5 ра большей крутизной фронтов формируемого импульса по сравнению с известным,так как формирование фронтов происходит скачкообразно. Формула изобретения 1.Одновибратор, содержащий триггер и логический элемент И-НЕ, выход которого через времязадающую цепь соединен со своим первым входом, который через диод соединен со своим вторым входом, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью формирования выходного импульса, длительНость которого равна сумме длительностей входного импульса и определенной установленной величине временного интервала, возможности селектирования импульсов по частоте следования, в него введен дополнительный диод, анод которого соединен с первым входом логического элемента И-НЕ, а катод - с нулевым входом триггера, единичный выход которого соединен со вторым входом логического элемента И-НЕ, выход которого соединен с единичным входом триггера. 2.Одновибратор по п. 1, отличающийся тем, что для обеспечения электронной регулировки длительности-выходного импульса, времязадающая цепь выполнена из последовательно соединенных конденсатора и диода, которые через резистор соединены с шиной источника управляющего сигнала. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 445140, кл. И 03 К 5/04, 1974. 2.Авторское свидетельство СССР № 565386, кл. И 03 К 3/02, 1975 (прототип).

te

i (риб1