Одновибратор Советский патент 1981 года по МПК H03K3/284 

(54) ОДНОВИБРАТОР

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах автоматики и вычислительной техники, а также в других областях современной электронной техники как общего назначения. Известен одновибратор, содержащий элемент И-НЕ, соединенный.с RS-триггером, времязадающую цепь RC, дифцепочку, диод, транзисторные ключи и полевой транзистор 1. Однако этот одновибратор обладает значительным временем восстановления составляющим примерно 3-5% от длител ности выходного импульса, и сравнительно сложен, Известен также одновибратор, содержащий первый элемент И-НЕ, пер вый вход которого соединен с входной шиной, а выход - с одним из входов триггера, один из выходов которого соединен с входом первого элемента задержки, а времязадающий элемент с первым входом второго элемента И-ЙЕ, выход которого соединен с другим входом триггера, третий элемент И-НЕ 2. Недостаток одновибратора - низка надежность и крутизна переднего фро .та импульса. Цель изобретения - повышение надежности устройства и крутизны переднего фронта импульса независимо от формы запускающего сигнала. Для достижения указанной цели в известный одновибратор, содержащий первый элемент И-НЕ, первый вход которого соединен с входной шиной, а выход соединен с одним из входов триггера, один из выходов которого соединен с входом первого элемента задержки, а времязадающий элемент соединен с первым входом второго элемента И-НЕ, выход которого соединен с другим входом триггера, третий элемент И-НЕ, введены второй элемент задержки и четвертый элемент И-НЕ, входы которого соединены с выходом первогр элемента задержки, а выход через второй элемент задержки соединен с вторым входом первого элемента И-НЕ и входами третьего элемента И-НЕ, выход которого соединен с вторым входом второго элементаИ-НЕ, причем времязадающий элемент соединен с другим выходом триггера, На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого одновибратора.

Одновибратор содержит первый элеент И-НЕ 1, подключенный первым вхоом и выходом соответственно к входой шине 2 и к одному из входов RSтриггера 3, первый выход 4 и второй выход 5 которого являются выходами одновибратора, при этом первый выход 4 связан со входом элемента 6 задержки, а второй выход 5 через последовательно соединенные времязад ющий элемент 7 и второй элемент И-НЕ 8 со вторым входом триггера 3, а также инвертор 9, дополнительно введенный элемент 10 задержки и инвертор 11, при этом выход основного элемента б задержки связан со вторым входом второго элемента И-НЕ 8 через последовательно соединенные основной инвертор 9, дополнительный элемент 10 задержки и инвертор И, вход которого подключен ко второму входу первого элемента И-НЕ 1,

Одновибратор работает следующим образом.

В исходном п оложении одновибратора RS-триггер 3 находится в нулевом состоянии, т.е. на его выходах 4 и 5 уровни сигнала соответственно логического нуля и логической единицы. Элемент б задержки,.также как.и дополнительный элемент 10 задержки, выполняется так, что она задерживает либо только сигнал логической единицы, либо только сигнал логического нуля. Практическая реализация цепочки элементов б,9,10-,и 11 от этого не изменяется, не изменяется также и функвдо нальная схема.

Пусть, например, элемент б задержки задерживает сигнал логической единицы, а сигнал логического нуля не задерживает, тогда при поступлении на вход линии задержки двоичного сигнала сигнал на ее выходе имеет задержанные по91ожительные фронты, т.е. будут укорочены положительные посылки и удлинены отрицательные.

Сигнал с выхода элемента б задержки проходит через инвертор 9 на вход дополнительного элемента 10 задержки, идентичного элементу б задержки, а потому сигналы на выходе элемента 10 задержки повторяют сигналы, поступающие на вход элемента 6 задержки, но они инвертированы. Сигналы на выходе дополнительного инвертора 11 задержаны относительно сигналов на входе элемента б задержки и в точности их повторяют. Положительный сигнал запуска, поступающий на вход 2 разрешенного первого, элемента И-НЕ 1, устанавливает триггер 3 в единичное состояние, сигнал с выхода 4 задерживается и инвертируется элементами 6,9 и 10 и запрещает И-НЕ 1 по второму входу, сигналом логического нуля с выхода 5 запускается времязадающий элемент 7,

нулевой сигнал с выхода которого запрещает И-НЁ 8 по первому входу.

На время срабатывания времязадающего элемента 7 элемент И-НЕ 8 запрещен по второму входу сигналом логического нуля, который удерживается на этом входе на время, равное суммарной задержке последовательно соединенных элементов 6,9,10 и 11В момент выключения времязадающего элемента 7 сигнсшом логического нуля с ьыхода И-НЕ 8 Триггер 3 срабатывается в нулевое (исходное) состоян-ие, однако, элемент И-НЕ 1 оказывается запрещенным посл.е этого еще на время, равное времени задержки цепочки- элементов 6,9 и 10, которое равно времени восстановления время-задающего элемента 7.

При включении питающего напряжения триггер 3 одновибратора может оказаться или в нулевом (исходном), или в единичном состоянии, однако последнее состояние неустойчивое, так как сигнал логического нуля на выходе 5 обязательно запускает времязадающего элемента 7, по заднему фронту импульса которого триггер 3 сбрасывается в исходное состояние.

Форма положительного запускающего сигнала и в частности его переднего фронта не влияют на выходной сигнал одновибратора, так как триггер 3 устанавливается первым его импульсом нулевой полярности с выхода элемента И-НЕ 1. Точно также задний фронт одновибратора не зависит от заднего фронта импульса вре.мязадающего элемента. Надежность работы одновибратора определяется наличием суммарной задержки цепи элементов 6,9 и 10.

Предлагаемый Одновибратор отличается повышенной надежностью формирования импульсов заданной длительности. Этот положительный э(ект достигнут благодаря введению дополнительных линий задержки, инвертора и новых евязей(дополнительные указанные элементы,практически не усложняют схемы одновибратора,так как сложност ее в основном определяется времязадащей цепью), которые сделали схему одновибратора надежной на счет устранения возможного эффекта гонок, присущего схеме известного одновибратора, с помощью надежной установки в единичное состояние триггера одновибратора импульсом,, длительность которого не меньше суммарной задержки основной и дополнительной линии задержки. Дополнительный положительный эффект достигнут также благодаря исключению парафазной цепи запуска триггера одновибратора. Раздельная установка по входам Т и 5 S-триггера одновибратора привела к тому, что форма переднего фронта

импульса его на обоих выходах совершенно не зависит от формы запускающего импульса, и в частности от его переднего фронта, и определяется только быстродействием триггера. Если же учесть, что остальные параметры одновибратора, такие как длительность заднего фронта формируемого импульса и время восстановления не ухудшены по сравнению с известной схемой, то можно считать схему предложенного одновибратора практически идеальной и широко применимой, так как она надежна, имеет .крутые, определяемые временем срабатывания (быстродействием) триггера, фронты и малое время восстановления.

Формула изобретения

Одновибратор, содержащий первый элемент И-НЕ, первый вход которого соединен с входной шиной, а выход соединен с одним из входов триггера, один из выходов которого соединен а входом первого элемента задержки.

а времязадающий элемент соединен с первым входом второго элемента И-НЕ, выход которого соединен с другим входом триггера, третий элемент И-НЕ, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности устройства и крутизны переднего фронта импульса независимо от формы запускающего сигнала, в него введены второй элемент задержки и четвертый элемент И-НЕ,входы которо0го соединены с выходом первого элемента задержки, а выход через второй элемент задержки соединен с вторым входом первого элемента И-НЕ и входами третьего элемента И-НЕ,

5 выход которого соединен с вторым входом второго элемента И-НЕ, причем времязадающий элемент соединен с другим выходом триггера.

Источники информации,

0 принятые во внимание при экспертизе

570187, кл. Н 03 К 3/284, 21.04.76 (прототип).

5