Формирователь прямоугольных импуль-COB Советский патент 1981 года по МПК H03K3/28 

Формирователь относится к импульс ной технике и предназначен для использования в ргщиотехнических устройствах различного назначения, пред являкнцих повышенные требования к стабильности амплитуды и длительности выходных импульсов, например, в вычислительной технике. Известен.формирователь прямоугол ных импульсов, содержащий два двухвходовых логических элемента 2И-НЕ с эапусковой RС-цепью на одном из входов первого логического элемента другой BxojEi которого соединен с. выходом второго логического элемента, а выход - через два последовательно соединенных резистора с объе диненным входом второго логического элемента, и. линию задержки, вход которой подключен к общей точке соединения резисторов, а выход соединен с общей шиной. Применение обратной связи с выхо да второго логического элемента на один из входов первого логического элемента позволяет уменьшить влияние длительности запускающего импульса на стабильность длительности выходного импульса, что существенно отли чает указанный формирователь от друих подобных устройств fl.. Однако испол113ование для формирования длительности импульсов короткозамкнутой линии задержки значительно ограничивает применение данных формирователей. Данное устройство не обеспечивает надежного формирования выходных импульсов стабильной длительности и амплитуды. Известен также формирователь, содержащий два двухвходовых логических элемента 2И-НЕ, времязадающую RC-цепь и диод, включенные по схеме заторможенного ждущего мультивибратора С. Однако данный формирователь характеризуется недостаточной стабильностью длительности выходных импульсов. Цель изобретения - стабилизация длительности выходных импульсов. Указанная цель достигается тем, что в формирователь прямоугольных импульсов, содержащий два двухвходовых логических элемента 2И-НЕ,- времязадакадую RC-цепь и диод, вкл1оченные по схеме заторможенного мультивибратора, введены эмиттерный повторитель, линия задержки, причем вход эмиттерного повторителя подключен к выходу второго логического элемента 2И-НЕ, а выход - к входу линии задержки, выход которой подключен к свободному входу второго элемента 2И-НЕ.

На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.

Формирователь содержит логические элементы 2И-НЕ 1 и 2, времязадающую RC-цепь, состоящую из резистора 3 и конденсатора 4, диод 5, эмиттерный повторитель на транзисторе 6 и резисторе 7, линию 8 задержки, диоды 9 и 10, резисторы 11 и 12, клеммы 13-16.

Формирователь работает следующим образом.

В исходном положении на обоих входах элемента 2И-НЕ 1 высокие уровни напряжения, соответствующие уровню логической единицы, а на его выходе - Уровень логического нуля. Конденсатор 4 разряжен. Первый вход второго логического элемента 2И-НЕ 2 через резистор 3 соединен с общей шиной питания. Логический элемент 2И-НЕ 2 закрыт. Уровень напряжения на его выходе стабилизирован (с помощью делителя, состоящего из резис.тора 11 , диода 9 и резистора 12, а также диода 10), равен напряжению источника и не зависит от уровня логической единицы, кото- . рый может принимать значения от 2,4 до 4,5 В, что достигается благодаря наличию дополнительного источника питания (клемма 13)и делителя.

Через транзистор 6, резистор 7 и линию задержки 8 высокий уровень напряжения устанавливается на втором входе логического элемента 2И-НЕ 2. При этом благодаря стабилизации напряжения в точке подключения выхода элемента 2И-НЕ 2 Сбазой транзистора б и его установлению, разным напряжению источника (клемма 14), уровень напряжения на входе элемента 2И-НЕ 2, с учетом падения напряжения на транзисторе 6 (в пределах О,SB) и линии 8 задержки (до 0,5в) выше порогового значения логической единицы.

При поступлении на вход формирователя кратковременного импульса низкого уровня (фиг. 2а) элемент 2И-НЕ 1 переключается и на его выоде скачкообразно появляется высоий уровень напряжения (фиг. 26), онденсатор 4 заряжается (фиг. 2в) на первом входе второго логичесого элемента 2И-НЕ 2 устанавливатся высокий уровень напряжения. огический элемент 2И-НЕ 2 переклюается (открывается) и на его выоде формируется низкий уровень .напяжения Лфиг. 2г), который через

линию обратной связи передается на вход элемента 2И-НЕ 1 и поддерживает процесс зарядки конденсатора 4 независимо от длительности входного сигнала формирователя. Емкость конденсатора 4 и величина сопротивления резистора 3 выбираются из условий:

R -077 t.

и

9Х

У11И

пор

при

и

где ,vi - минимальное значение сопротивления резистора 3, необходимое для обеспечения порогового уровня логической единицы на входе элемента 2И-НЕ 2; входной ток элемента 2И-Н

вх 2 в процессе зарядки конденсатора 4 .

Максимальная величина сопротивления резистора 3 определяетсяусловиями запирания элемента .2И-НЕ 2 в режиме покоя.

Одновременно низкий уровень нап ряжения с выхода логического элемента. 2И-ИЕ 2 через транзистор б подается на вход линии задержки 8 и через время задержки (t),которое определяется параметрами линии и точкой подключения выхода, достигает второго входа логического элемента 2И-НЕ 2. Логический элемент 2И-НЕ 2 закрывается, на его выходе устанавливается высокий уровень напряжения При этом заканчивается формирование выходного импульса, длительность которого равна t . Навходе логического элемента 2И-НЕ 1 устанавливается высокий уровень напряжения. Конденсатор 4 разряжается через диод 5 и резистор 3. На первом входе логического элемента 2И-НЕ 2 устанавливается низкий уровень напряжения (логический нуль). По истечении времени tj после закрытия элемента 2И-НЕ 2 на его втором входе устанавливается уровень логической единицы (фиг. 2д)

Устройство переходит в исходное состояние. Далее процесс повторяется.

Предварительное расширение длительности входного импульса доС обеспечивает формирование выходного импульса в течение времени, при ко:тором напряжение в точке соединения |времязадакмцего конденсатора 4 и ло(гического элемента 2И-НЕ 2 вьоше порогового значения логической единицы на первом входе логического элемента 2И-НЕ 2, что позволяет повысить стабильность длительности формируемых сигналов на выходе устройства при изменений напряжения источника питания, входных и выходных значений уровня логической единицы элементов формирователя.

На фиг. 2 е-и показано формирование импульсов на выходах линии задержки.