Формирователь импульсов Советский патент 1982 года по МПК H03K5/05 

(54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ ИМПУЛЬСОВ

1

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано, например в устройствах управления тиристорными инверторами, синхронизаторах, электронных коммутаторах и т.д.

Известен формирователь импульсов, содержащий запоминающий, входной н управляющий триггеры и соединенные с ними элементы И и инвертор 1.

Однако известньш формирователь обладает недостаточной надежностью, так как на входах запоминающего триггера одновременно могут присутствовать сигнал установки и сброса.

Наиболее близким техническим рещением к изобретению является формирователь импульсов, содержащий генератор, первый и второй элементы И-НЕ, коммутатор, первьш и второй триггеры, R-входы которых подключены к источнику управляющего сигнала и первым входам элементом И-НЕ, вторые входы которых подключены к выходам генератора, а выходы соединены с первым и четвертым входами комл татора и S-входами первого и второго триггеров, инверсные выходы которых подключены к третьим входам второго и первого элементов И-НЕ, соответственно, а прямые выходы - ко второму и третьему входам коммутатора (2).

Недостатком этого формирователя является то, что он не обеспечивает формирование пачки импульсов с целым числом периодов частоты сигнала генератора в случае, когда передний фронт управляющего сигнала совпадает с нулевой полуволной сигнала генератора,

to а задний - с положительной полуволной и наоборют. Это приводит к аварийному режиму в тиристорных инверторах при использовании формирователя в качестве устройства управления инвертором за счет того, что укорочение

IS по длительности последнего полупериода сигнала генератора соответствует повыщению частоты запуска тиристорного инвертора, работающего с заданной скважностью. Это приводит к срьшу инвертирования и режиму перегрузки

30 инвертора по току.

Недостатком известного устрюйства является также низкая помехоустойшвость, обуслов ленная тем, что на R и S-входах триггере.

а).храняющего исходное состояние во время действия управляющего сигнала, устанавлива ются единичные потенциалы.

Цель изобретения - обеспечение целого числа полупериодов сигнала генератора в пачке импульсов при одновременном сохранении точности формирования ее длительности относительно управляющего сигнала и повышения помехоустойчивости.

Поставленная цель достигается тем, что в формирователь импульсов, содержащий генератор, первый и второй элементы И-НЕ, коммутатор, первый и второй триггеры, R-BXOды которых подсоединены к источнику управляющего сигнала и к первым входам элементов И-НЕ, вторые входы которых подключены к выходам генератора, а выход соединены с первым и четвертым входами коммутатора и S-входами первого и второго триггеров, инверсные выходы которых подключены к третьим входам второго и первого элементов И-НЕ, соответственно, а прямые выходы - ко второму и третьему входам коммутатора, введены третий и четвертый элементы И-НЕ, первые входы которых соединены с прямым и инверсным выходами генератора, вторые входы - с выходами первого и второго элементов И-НЕ, а выходы подключены к R-BXOдам первого и второго триггеров.

На чертеже представлена структурная схема формирователя импульсов.

Формирователь импульсов содержит генератор 1, первый 2, второй 3 и дополнительно введенные третий 4 и четвертый 5 элементы И-НЕ, первый 6 и второй 7 триггеры, коммутатор 8. Управляющий сигнал подается на шину 9.

Формирователь импульсов работает следующим образом.

Сигналы а и с типа меандр генератора 1 высокочастотных колебаний сдвинуты по фазе на 180°.

В исходном состоянии при отсутствии управляющего сигнала на выходах элементов И-НЕ 2 и 3 присутствуют потенциалы логической единицы, на выходе элемента И-НЕ 4 формируются инвертированные сигналы а, а на выходе элемента И-НЕ 5 - инвертированные сигналы а генератора 1, устанавливающие триггеры 6 и 7 в состояния, пря которых на их прямых выходах буд}т: потенциалы логического нуля. При этом на выходе коммутатора 8 сигнал отсутствует.

С приходом на щину 9 управляющего синала потенциалом логической единицы, передний, фронт которого совпадает с нулевой полуволной сигнала на выходе а генератора на вькоде элемента И-НЕ 3 формируется потенциал логического нуля, а на выходе элемента И-НН 5 потенциал логической единицы. Триггер 7 опрокидывается. На его инверсном выходе устанавливается потенциал логического нуля, в результате чего на выходе эл мента И-НЕ 2 сохраняется потенциал логической единицы, и триггер 6 не изменяет своего состояния. Одновременно на прямом выходе триггера 7 устанавливается потенциал логической единицы. При этом сигнал 5 генератора 1, пройдя элемент И-НЕ 3 и коммутаторе поступает на выход формирователя.

В течение действия управляющего сигнала на R-входе триггера 7 будет потешшал логической единицы, посколжу на входах элемента И-НЕ 5 дейс твует сигнал а генератора 1 и инвертированный элементом И-НЕ 3 этот же сигнал а.

Б момент окончания управляющего сигнала, когда его задний фронт совпадает с нулевой полуволной сигнала на выходе а генератора 1, на выходе элемента И-НЕ 3 формируется потенциал логической единицы, а на выходе элемента И-НЕ 5 - потенциал логического нуля. Триггер 7 устанавливается в исходное состояние, при котором на выходе коммутатора сигнал отсутствует.

В случае, когда задний фронт управляющего сигнала совпадает с положительной полуволной сигнала на выходе а генератора 1, на выходе элемента И-НЕ 3 формируется потенциал логической единицы. Потенциал логического нуля на выходе элемента И-НЕ 5 формируется лищь в момент перехода данной положительной полуволны сигнала генератора 1 в нулевую полуволну, что вызовет установление триггера 7 в исходное состояние с задержкой относительно заднего фронта управляющего сигнала на время, при котором последняя положительная полуволна пачки импульсов на выходе формирователя формируется полностью. Этим обеспечивается целое число полупериодов сигнала генератора 1 в пачке импульсов. Длительность пачки импульсов в этом случае точно соответствует длительности управляющего сигнала.

После прихода управляющего сигнала, передний фронт которого совпадает с положительной полуволной на выходе а генератора 1, на выходе элемента И-НЕ 2 формируется потенциал логического нуля, а на выходе элемента И-НЕ 4 - логической единицы, переключающие триггер 6, который отключает элемент И-НЕ 3 и подключает коммутатор 8 к выходу элемента И-НЕ 2. При этом импульсы с выхода а генератора 1, пройдя элемент И-НЕ 2 и коммутатор 8, поступают на выход формирователя.

В момент окончания управляющего сигнала, когда его зашшй фронт совпадает с