Формирователь импульсов Советский патент 1981 года по МПК H03K3/29 

(54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относится к импульсной технике. По основному авт. св. № 487449 известен формирователь импульсов, содержащий три элемента И-НЕ, два из которых включены по схеме триггера, а на входе и выходе третьего элемента И-НЕ включено по одной интегрирующей RC-цепи. В указанном формирователе, при определенных соотнощениях постоянных времени интегрирующих цепей, амплитуды порога переключения и уровня логической единицы на выходе логического элемента И-НЕ происходит кбмпенсация изменения длительности выходных импульсов при изменении порога переключения логического элемента 1. Однако данный формирователь имеет недостаточную стабильность длительности выходных импульсов при изменении температуры окружающей среды и напряжения источника питания, так как интегрирующие цепи питаются от различных логических элементов И-НЕ, амплитуды сигналов логической единицы которых изменяются различно. Кроме того, в постоянную времени первой интегрирующей цепи входит выходное сопротивление логического элемента И-НЕ, которое изменяется в широких пределах. Цель изобретения - повышение стабильности длительности выходного импульса. Поставленная цель достигается тем, что в формирователь импульсов, содержащий три элемента И-НЕ, два из которых соединены по схеме триггера, первую интегрирующую RC-цепь, вторую интегрирующую RC-цепь, введены дополнительный резистор, диод и источник смещения, подключенный к резистору первой интегрирующей RC-цепи и через дополнительный резистор - к выходу третьего логического элемента И-НЕ, причем анод диода соединен со вторым входом третьего логического элемента И-НЕ, а катод - с единичным выходом триггера. На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого устройства. Формирователь состоит из трех логических элементов И-НЕ 1-3, из которых первый и второй включены по схеме триггера, единичный выход которого связан с одним из входов логического элемента И-НЕ 3, второй вход которого подключен к выходу

первой интегрирующей RC-цепи 4, состоящей из резистора 5 и конденсатора 6, а выход логического элемента 3 через вторую интегрирующую RC- цепь 7, состоящую из резистора 8 и конденсатора 9, связан с нулевым входом триггера и через резистор 10- с источником 11 смещения, к которому подключен резистор 5 интегрирующей RC-цепи 4, а единичный выход триггера соединен с катодом диода 12, анод которого подключен к выходу первой интегрирующей RC-цепи.

Формирователь работает следующим образом.

В исходном состоянии на вход формирователя подается высокий уровень напряжения. На выходе элемента 1 появляется низкий, а на выходе элементов 2 и 3 - высокий уровень напряжения. Конденсатор 6 интегрирующей RC-цепи 4 разряжен до низкого уровня напряжения, а конденсатор 9 интегрирующей RC-цепи 7 заряжен до напряжения источника 11 смещения.

При подаче на вход формирователя низкого уровня напряжения на его выходе появляется низкий, а на выходе логического элемента 1 - высокий уровень напряжения. Конденсатор 6 начинает заряжаться от источника 11 смещения через резистор 5-.

При достижении напряжения на конденсаторе 6 уровня порога переключения логического элемента 3 на его выходе появляется низкий уровень напряжения и конденсатор 9 разряжается через резистор 8 и элемент 3.

При достижении напряжения на конденсаторе уровня порога переключения логического элемента 2 на выходе формирователя устанавливается высокий уровень напряжения и процесс формирования выходного импульса заканчивается.

При длительности входного импульса, меньщей длительности выходного, формирователь возвращается в исходное состояние после окончания выходного импульса, в противном случае - после окончания входного импульса.

При этом конденсатор 6 разряжается через диод 12 и логический элемент 1, а конденсатор 9 заряжается от источника 11 смещения через резисторы 8 и 10.

Длительность выходного импульса формирователя определяется выражением

V,,

UMX V«U,,-Trnop uiop

где t,,-R5 Ц постоянная времени первой

интегрирующей RC-цепи; Tj.RgC9 - постоянная времени второй

интегрирующей RC-цепи; Цюр напряжение порога переключения логического элемен. та И-НЕ;

и - напряжение источника смещения.

Нестабильность длительности выходноимпульса равна

.,.Эиь.ду

аи,,

пор

пор

й1вь,(ли„)-|-Л1ьых лапо|)

(ТлТ 1г„-1 пор) (и;,и„ор ш«рУ

т -т

тг ч

V,

пор

(a4.) 0,

Получим

А1вих(лЦ,о|)0.

Введение источника смещения, подключенного к резистору первой интегрирующей RC-цепи и через дополнительный резистор - к выходу третьего логического элемента

И-НЕ, и диода, анод которого соединен со вторым входом третьего логического элемента И-НЕ, а катод - с единичным выходом триггера, обеспечивает заряд конденсаторов интегрирующих RC-цепей до уровня напряжения источника смещения и тем самым исключается зависимость длительности выходного импульса от уровня логических сигналов на выходах логических элементов.

Выбор постоянной времени первой интегрирующей RC-цепи согласно формуле

f -г ttofr

- гг„„/

обеспечивает стабильность длительности выходного импульса независимо от стабильности напряжения источника смещения и стабильности порога переключения логических элементов.

Кроме того, постоянные времени интегрирующих цепей определяются только величинами R и С.

В предлагаемом устройстве при изменении температуры окружающей среды от - 50 до + 50°С нестабильность длительности выходного импульса не превыща45 ет ±2% (±4 - в известном), а при изменении напряжения питания на ±10% - не превыщает ±3% (± 10% - в известном).

Формула изобретения

Формирователь импульсов по авт. св. № 487449, отличающийся тем, что, с целью повыщения стабильности длительности выходного импульса, в него введены дополнительный резистор, диод и источник смещения, подключенный к резистору первой интегрирующей RC-цепи и через дополнительный резистор - к выходу третьего логического элемента И-НЕ, причем анод диода соединен со вторым входом третьего логического элемента И-НЕ, а катод - с единичным выходом триггера.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 487449, кл.НОЗ К 3/28, 03.01.74.