Одновибратор Советский патент 1981 года по МПК H03K3/33 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть испояьзовано в радиотехнических устройствах и системах автоматики. Известен ждущий одновибратйр с за данной от случайных срабатываний, со держащий полупроводниковые транзисторы, RS-триггер, выход которого через диод соединен с базой первого транзистора, а коллектор второго транзистора соединен со сбросовым вх дом Н5-триггераС13 Недостатком этого одновибратора является то, что он не защищает устройство от случайных срабатываний на время восстановления. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является одно вибратор, содержащий два логических элемента И-НЕ, времязадащую RC-цепь и триггер, вход установки.в единичное состояние которого соединен с вх дом устройства, а выход - с о乫м из входов второго логического элемента . Недостатками известного устройства являются болыиое время восстановления, низкая стабильность длительности выходных импульсов при изменении напряжения питания и температуры. Цель изобретения - формирование стабильных по длительности выходных импульсов с нулешйм временем восстановления, независящих от периода повторения входных импульсов, изменения напряжения питания и температуры. Поставленная цель достигается тем, что в одновибратор, содержащий два логических элемента И-НЕ, времязадаю щую RG-цепь и триггер, вход установки в единичное состояние которого соединен с входом устройства, а выход с одним из входов второго логического элемента И-НЕ, введены транзисторный ключ и резистор, причем выход триггера подключен к выходу устройства и к одному из входов первого логи3ческого элемента И-НЕ, второй вход к торого соединен с коллектором транзи торного ключа, а эмиттер - с общей шиной устройства, база транзистора ч рез резистор соединена с выходом второго логического элемента И-Н, а также через времязадающую RC-цепь подключена к выходу первого и к входу второго логических элементов И-НЕ вход установки триггера в нулевое со тояние соединен с выходом второго ло ческого элемента И-НЕ. На чертеже приведена схема одновибратора. Одновибратор содержит триггер 1 типа RC, собранный на двух логических элементах И-НЕ 2 и 3, логичес кие элементы И-НЕ и 5, транзистор ный ключ 6, времязадающую RC-цепь, в которую входят конденсатор 7, рез торы 8 и 9. Устройство работает следующим образом. При подаче напряжения питания на однови атор и после окончания переходных процессов в схеме устрой ства на его входе будет присутствовать логическая М, а на выходе ус новится логический О, На выходе логических элементов И-НЕ Ц и S установится логическая 1, конденсатор 7 времязадащей цепи будет разряжен, так как его обкладки находятся tioA одним и тем же положительным потенциалом, который открывает транзисторный ключ 6, поэтому на втором входе логического элемента k будет присутствовать логический О. 8 приходом на вход одновибратора запускающего импульса отрицательной полярности (логический О) три1- гер 1 изменит свое состояние на про тивоположное и начнется процесс фор мирования длительности выходного импульса со времени установления логической 1 на выходе триггера 1 которая не изменит состояния логического элемента И-НЕ, так как на второй вход его через транзисторный ключ 6 подается логический О. Логический элемент И-НЕ 5 изменит свое состояние на выходе с логической 1 на О. Логический О с выхода логического элемента И-НЕ поступает на сбросовый вход триггера 1 , устанавливая его в нулевое состояние с задержкой относительно переднего фронта запускающего импульса порядка 20 НС. Так как длительность входного импульса значительно больше 20 НС, то сбросовый импульс будет совпадать во времени с запускающим, в этом случае триггер 1 типа RS не изменит своего состояния и на его выходе по-прежнему будет присутствовать логическая 1. Начнется процесс заряда времязадающего конденсатора 7 через выходное сопротивление логического элемента. И-НЕ i, резисторы 8 и 9 и выход логического элемента И-НЕ 5, на котором присутствует логический О. По мере заряда конденсатора 7, ток заряда будет уменьшаться, а также будет уменьшаться и положительный потенциал на базе транзисторного кло счет уменьшения падения напряжения на резисторе 9 до закрывания ключа 6. Когда уменьшение потеициа ла на базе транзисторного ключа 6 достигнет порогового значения, транзисторный ключ закроется и на обоих вхо дах логического элемента И-НЕ установится логическая 1. Логический элемент И-НЕ 4 переключится и на его выходе установится логический OV, который вызовет переключение логического элемента И-НЕ установление -на его выходе логической 1. Переключение логических элементов И-НЕ 4 и 5 вызовет процесс перезаряда конденсатора 7. Перезаряд осуЕдествляется через выходное сопротивление логического элемента И-НЕ 5 резистор 9 конденсатор 7, резистор 8 и выходное сопротивление логического элемента И-НЕ , на выходе которого в данный момент времени присутствует логический О. По мере перезаряда конденсатора 7 и уменьшения тока разряда, потенциал на базе транзисторного ключа 6 будет повышаться и когда он достигнет порога открывания, транзистор 6 откроется и на одном из входов логического элемента Й-HF k установится логический О, который вызовет переключение лЪгических элементов и 5 и установление на их выходах логических 1 и О соответственно. Логический О с выхода логического элемента И-НЕ 5 произведет сброс триггера 1 в исходное состояние, в результате закончится процесс формирования длительности выходного импульса, на выходе триггера 1 установится логический а на выходах лоэлементов И-НЕ 4 и 5 логических1. С приходом на вход уст гическая ройства следующего запускающего импульса, вышеописанные процессы в сх ме устройства повторяются. В предлагаемом одновибраторе, в отличие от классических схем, процес заряда и разряда времязадающего конденсатора производится в течение вре мени формирования выходного импульса, т.е. время всех переходных процессов в схеме устройства последовательно входит в длительность формируемого выходного импульса. Поэтому этот одновибратор имеет нулевое время восстановления. Включение на входе логического элемента И-НЕ транзисторного ключа 6 .имекядего малый входной ток срабатыва ния и небольшой порог напряжения отк рывания , снижает напряжение порога срабатывания и ток переключений логического элемента И-НЕ k в 2-2,5 раза. Это приводит к увеличению температурной стабильности длительности формируемых импульсов до ±5 при изменении окружающей температуры от О до 60°С, а также повышает стабильность длительности выходных импульсов до +5 яри изменении напряжения питания от +10 до -tO от номинального значения. Благодаря применению транзисторного ключа 6 на входе логи ческого элемента И-НЕ k и снижения порога ее срабатывания, предоставляется возможность увеличить диапазон регулировки длительности выходных импульсов в 150 раз путем изменения постоянной времени RC-цепи. Так как за время формирования длительности выходного импульса, времязадающий конденсатор заряжается и разряжается , то для генерации импульса определенной длительности требуется конденсатор хронирующей цепи в 2 раза меньше по сравнению с известными схе мами . Кроме того, благодаря введению в цепь заряда и разряда конденсатора 7 резисторов 8 и 9, при одной и той же 6 емкости конденсатора значительно увеличиваются постоянные времени как заряда, так и разряда конденсатора, участвующие при формировании длительности выходного импульса. Это приводит в итоге к снижению величины емкости конденсатора времязадающей цепи, а следовательно, к снижению габаритов и веса всего устройства в целом. Формула изобретения Одновибратор, содержащий два логических элемента И-НЕ, времязадающую RC-цепь и триггер, вход установки в. единичное состояние которого соединен с входом устройства, а выход с одним из входов второго логического элемента И-НЕ, отличающийся тем, что, с Целью формирования стабиль(шх по длительности выходных импульсов с нулевым временем восстановления, независящих от периода повторения входных импульсов, изменения напряжения питания и температуры, в него введены транзисторный ключ и резистор, причем выход триггера подключен к выходу устройства и к одному из входов первого логического элемента И-НЕ,второй вход которого .соединен с коллектором транзисторного ключа, а эмиттер с общей шиной устройства, база транзистора через резистор соединена с выходом второго логического элемента И-НЕ, а также через времязадающую RC-цепь подключена к выходу первого и к входу второго логических элементов И-НЕ, вход установки триггера в нулевое состояние соединен с выходом второго логического элемента И-НЕ. Источники информации, ринятые во внимание при экспертизе 1.Патент Японии Vf 48-11500, л. Н 03 К 3/28, 1973. 2.Авторское свидетельство СССР 426307, кл. Н 03 К 3/28, 1972 (прототип).

her

OQ

Оэ

I

C

V