Формирователь импульсов по фронтам двоичного сигнала Советский патент 1981 года по МПК H03K5/13 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в различных областях дискретной техники, в частности, в технике передачи данных и телеграфии.

Известен формирователь импульсов по положительным и отрицательным фронтам двоичного сигнала, содержаний RC-цепь, элементы НЕ, И, ШШ-НЕПДНедостатком формирователя является малая крутизна фронтов сформированных им импульсов из-за относительно медленно протекающего процесса заряда-разряда конденсатора.

Наиболее близок к предлагаемому формирователь импульсов- по фронтам двоичного сигнала, содержащий счетный триггер, выходы которого подключены к первым входам двух элементов И, входную шину подключенную ко второму входу первого элемента И непосредственно, а ко второму входу второго Элемента И - через инвертор, а также элемент задержки и элемент ШШ,

входы которого подключены к выходам первого и второго элементов И, а вы- ход через элемент задержки со счетным входом триггера 2.

К недостаткам данного формирователя следует отнести недостаточно надежное формирование импульсов по каждому из фронтов входного сигнала. Это вызвано тем обстоятельством, что

10 счетный вход триггера связан с выходом элемента задержки. И, как известно, сигнал на выходе элемента задержки, как бы он ни был выполнен (на основе LC-элементов или RC-эле 5ментов в сочетании с логическими схемами) , не обладает высокой крутизной фронтов, что необходимо для срабатывания, например, D-триггера, собранного по схеме со счетным входом. Этот

30 эффект особенно проявляется при работе устройства в условиях изменения окружающих факторов (температура и др.), что приводит к изменению формы сигнала после задержки, в том числе и в сторону ее ухудшения. Следовательно, известный формирователь недостаточно надежен в работе Целью изобретения является повыше ние надежности устройства. Поставленная цель достигается тем что в формирователь импульсов по фронтам двоичного сигнала, содержащий счетный триггер, элемент ИЛИ, вы ход которого соединен со входом элемента задержки, и инвертор, вход которого подключен ко входной шине, введен второй счетный триггер, установочньй вход которого соединен с вы ходом элемента задержки, и с установочным входом первого триггера, счетный вход которого подключен и вы ходу инвертора, вход которого соединен со счетным входом второго тригге ра j при этом выходы триггеров соединены со входами элемента ИЛИ. Эффект, состоящий в повышении надежности работы формирователя, достигнут благодаря введению в схему второго счетного триггера, позволяющего изменить структуру схемы. Это изменение дает возможность исключить связь элемента задержки со счетным входом триггера. При этом установлен новая связь элемента задержки & уста новочными входами триггера, не предъявляющими особых требований к крутизне фронта входного сигнала. Следовательно, данное обстоятельство и обусловливает повьшгение надежности. Кроме того, использование именно триггеров как двухпозиционных элементов в качестве выходных каскадов дает возможность увеличить количество выходов формирователя. При этом н дополнительных выходах вырабатываютс импульсы с полярностью, противополож ной полярности основных импульсов. На фиг. 1 представлена функционал ная схема формирователя импульсов по фронтам двоичного сигнала на фиг.2 диаграмма, поясняющая принцип его работы. Формирователь содержит счетный триггер 1, элемент 2 ИЛИ, выход которого соединен со входом элемента 3 задержки, и инвертор 4, подключенный по входу ко входной щине 5. В формирователь введен второй счетный триггер 6, установочный вход которог соединен с установочным входом триггера 1 и с выходом элемента 3 задерж 14 ки. Счетные вхоДы триггеров 1 и 6 подключены: один - ко входу, а другой к выходу инвертора 4. Выход 7 триггера 1 и выход 8 триггера 6 являются выходами формирователя и соединены со входами элемента 2 ИЛИ. Формирователь работает следующим образом. В исходном состоянии триггеры 1 и 6 находятся в нулевом положении, и на входах элемента 2 ИЛИ рабочий сигнал (условно положительный) отсутствует. При появлении на входе 5 положительного фронта входного сигнала, а на выходе инвертора 4 - отрицательного (фиг. 2 а,б), воздействующего как рабочий сигнал только на счетный вход триггера 6, последний переворачивается из нулевого состояния в единичное. В этом состоянии он находится (фиг. 2в) до прохождения единичного потенциала с его выхода через элемент 2 ИЛИ и элемент 3 задержки на его установочный вход, по которому изменяется состояние триггера 6 и подтверждается нулевое состояние триггера 1. Следовательно, на выходе 8 триггера 6 формируется короткий (в зависимости от величины задержки элемента З) положительный импульс по положительному фронту входного сигнала. На инверсном выходе триггера 6 при этом оказывается отрицательный импульс. При поступлении по входу 5 отрицательного фронта через инвертор 4 срабатьшает по счетному входу триггера 1, на прямом выходе 7 и инверсном выходе которого, аналоги но первому случаю, формируются импульсы соответствующей полярности, а триггер 6 при этом свое нулевое состояние не изменяет. При необходимости с выхода элемента 2 ШШ снимаются объединенные импульсы, вьщеленные как по положительным, так и по oTi tцательным фронтам входного двоичного сигнала, т.е. снимается сигнал удвоенной частоты. Технико-экономический эффект от использования изобретения заключается в следующем. Формирователь импульсов отличается пов(ш1енйой надежностью работы. Эффект достигнут благодаря введению второго счетного триггера. Связь элемента задержки со счетным входом триггера, неиадежная из-за недоста58

точно высокой крутизны фронта сигнаг ла, заменена связью этого элемента с установочными входами триггеров, для которых форма входного сигнала практически не имеет значения.

Данное обстоятельство приводит также к тому, что схема формирователя позволяет уменьшить требования к форме сигнала на выходе элемента задержки, а следовательно, позволяет упростить схемное выполнение этого элемента. Кроме того, использование триггеров в качестве выходных элементов формирователя дает возможность получить на их выходах импульсы различных шзлярностей в отличие от прототипа, без дополнительного инвертирования .

Таким образом, предложенная схема формирователя обеспечивает полу1ени помимо основного эффекта, состоящего в повышении надежности устройства, дополнительного эффекта, состоящего в упрощении устройства за счет уменьшения требований к форме сигнала на выходе элемента задержки и наличия импульсов различных полярностей без дополнительных элементов.

Формула изобретения

Формирователь импульсов по фронтам двоичного сигнала, содержа1ций счетный триггер элемент ШЩ, выход которого соединен с входом элемента задержки, и инвертор, вход которого подключен к входной шине, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы, в него введен второй счетный триггер, установочный вход которого соединен с выходом элемента задержки и с установочным входом первого триггера, счетный вход которого подключен к выходу инвертора, вход которого соединен со счет-1ым входом второго триггера, при этом выходы триггеров соединены с входами элемента ИЛИ.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР

№ 426314, кл. Н 03 К 5/13, 16.06.72.

2.Авторское свидетельство СССР № 455468, кл. Н 03 К 5/04, 03.04.73 (прототип).