Двустабильное устройство Советский патент 1982 года по МПК H03K3/286 

(54) ДВУСТАБ1ШЫЮЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к импульсной и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах для преобразования биполярных импульсных сигналов в потенциалы высокого или низкого уровней в зависимости от их полярности. Известно двустабильное устройство, содержащее два основных и два запускающих транзистора. Между колле тором каждого основного транзистора и базой соответству сяцего ему управля ющего транзистора включены диоды, а также между коллектором одного основ ного транзистора и базой другого основного транзистора включены соответ ственно диоды. База основного транзистора соединена с эмиттером соот- ветствующего запускающего транзистора LO Недостатками этого устройства являются установка его в произвольное (случайное) состояние при включении источника питания и ограниченные фу нкциональные возможности. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является электронное устройство, содержащее по крайней мере одиу двустабильную схему и предназначенное для переключателей на интегралыых схемах. Двустабильная схема состоит из двух переключающих каскадов. Каждый переключаккосй каскад содержит переключающий транзистор и управляющий транзистор. Коллекторно-э в ттepныв тракты переключающего и управляющего транзистора одного перекпючакщего каскада COQдинены параллельно. Ваза управляющего транзистора каждого каскада через соответствующий емкостной элемент подключена к общей дпя обоих переключаЮ1Щ1Х каскадов входной клемм. База переключающего транзистора -каждого переключающего каскада сое5щнена непосредственно с коллекторами переключа3q1ощего н угтранляющего траизис Iopon дру1ого переюночаюцего каскада .-J Недостатком этого устройства явля ется низкая помехоустойчивость, невозможность его управления биполярными сигналами, малая амплитуда выхо него сигнала и установка в произволь ное состояние при включении питающего напр.яжения.. Цель изобретения - повышение пене хоустойчивости и расширение функциональных возможностей устройства. Поставленная цель достигается тем что в двустаб1шьное устройство, содержащее диод, соединенный катодом со входом устройства, два переключающих каскада, один из которых состои из параллельно соединенных управляющих и переключающего транзисторов, объединенные коллекторы которых подключены через резистор к шине источн ка питания,база переключающего транзис тора непосредственно соединена с выходом второго переключающего каскада, эмиттеры обоих перекпючаюших каскадов подключены к общей шине питания, введены эмиттершлй повторитель, допол(пггельпый диод, два резистора и ковденсатор, при этом объединенные коллекторы транзисторов первого пере ключающего каскада соединены с анодом дополнительного диода и входом эмиттерного повторителя, выход которого соед11нен с выходом устройства и входом второго переключающего каскада, выход которого подключен к ано ду диода, катод которого соединен с базой управляющего транзистора перво го переключающего каскада и через резистор - с общей шиной устройства, причем катод дополнительного диода через резистор подключен к источнику питания, а через конденсатор - к общей щине питания. На чертеже представлена электри ческая принципиальная схема предпага емого двустабильного устройства, Двустабнльное устройство содержит два перекл1ача1р1цих каскада и 2, оди из которых состоит из параллельно со диненных управляющего 3 и переключающего 4 транзисторов, эмиттерный повт ритель 5, диод 6, дополнительный диод 7, резисторы 8-10 и конденсатор I1. Объединенные коллекторы транзисторов переключающего каскада 1 подключены к точке соединения резистора 8, анода допотиштаиьного диода 7 и входа эмиттерного повторителя 5, при 4 :vic)M нгорой ,1и()Д региючора 8 подключен к источнику питания 12, катод диода 7 гюдюшчен через резистор 9 к источнику lUi-raHUH 12 и через конденсатор 1I - к общей шине питаешя. Выход эмиттерного повторителя 5 соединен с выходом устройства и с входом второго переключающего каскада 2, а выход последнего подключен к базе переключающего транзистора 4 и к аноду диода 6, катод которого соединен с базой управляющего транзистора 3, со входом ycTpoiicTBa и через резистор 10 - с общей шиной. Устройство работает следуюпщм образом. При включении источ1шка питания 12 происходит заряд конденсатора 11 через резистор 8, диод 7 и частично через резистор 9 (величина сопротивления резистора 9 намного больше величины сопротивления резистора 8). В связи с зарядом конденсатора 1I потенциал на входе эмиттерного повторителя 5 увеличивается медленнее, чем потенциал на базе переключающего транзистора 4, и устройство устанавливается в определенное состояние, имеющее низкий потенциал на выходе эмиттерного повторителя 5, при этом переключающий каскад 2 оказывается в закрытом состоянии, а переключающий каскад 1 - в открытом. Допустим, что на вход устройства подают импульс положительной полярности, при этом управляющий транзистор 3 открывается, но это не изменяет состояние устройства, и на входе эмиттерного повторителя 5, а следовательно, и на его выходе по прежнему остается низкий потенциал. При подаче на вход устройства импульса отрицательной полярности управляющий 3 и переьшючающий 4 транзисторы закрываются и на выходе эмиттерного повторителя 5 возникает высокий потенциал, -открывающий переключающий каскад 2, что сохраняет состояние транзистора 4 после снятия входного импульса отрицательной полярности. Таким образом, в отличие от известных двустаб1тьных устройств, в предлагаемом устройстве введена управляемая обратная связь. Влияние конденсатора I1 на работу устройства исключается благодаря диоду 7, так как он оказывает запертым. При выключении источника пиraiuiH 12 происходит разряд конденсатора 11 через резистор 9. При воз(П1Кновении по цепи питани помех схема может паходиться в одном из двух СОСТОЯЕ1ИЙ, Рассмотрим эти состояш1Я устройства. Пусть переключающий каскад 2 закрыт и на выходе эмиттерного повторителя 5 низкий . При возникновении в этот момент в цепи питания помехи отрицательной полярности происходит одновременное умен шение потенциала на входе и выходе переключающего каскада 1, при этом состояние эмиттерного повторителя 5 не изменяется. Пусть переключающий каскад 2 открыт, тогда на выходе эмиттерного , повторителя будет высокий потенциал который поддерживает переключающий каскад 2 в состоянии глубокого насыщения. При возникновении в цепи пита ния помехи отрицательной полярности на выходе переключающего каскада 2 возникает импульс отрицательной полярности , который не изменяет состояние транзистора 4, а при возникновении в цепи питания помехи положительной полярности состояние устройства также не изменится, так как помеха совпадает с полярностью выходного напряжения, которая, в свою очередь, еще более поддержит переключающий каскад 2 в состояние глубо кого насыщения. Предлагаемое устройство по сравнению с известным обеспечивает повышение помехоустойчивости за счет того, что сигнальная цепь не связана с цепью питания, в которой могут воз никать импульсные помехи, и за счет го, что в предлагаемом устройстве пр исходит частичная компенсация помех за счет подключения входа и выхода п реключающего каскада 1 через соответ ствующие резисторы к шине питания. Кроме того устройство также обеспечивает преобразование входных биполя ных импульсных сигналов в потенциал высокого или низкого уровня. предлагаемое устройство в отличие от известного устанавливается в опр деленное состояние при включении питания, чт(з по:5и()ляет исключить цепи и ycTpoiiCTBa сброса и тем самым уменьшить габариты, потребляемую мощ ность и обеспечить более высокую помехозащищенность всей аппаратуры в целом, в которой оно может быть использовано. Формула изобретето1я Двустабильное устройство, содержащее диод, катодом соединенный с вхо дом устройства, два переключающих каскада, один из которых состоит из параллельно соединенных управляющего и переключающего транзисторов, объединенные коллекторы которых подключены через резистор к шине источника питания, база переключающего транзистора непосредственно соединена с выходом второго переключающего каскада, эмиттеры обоих переключающих каскадов подключены к общей шине питания, отличающееся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости и расщирения функциональных возможностей, в него введены эмиттер- ный повторитель, дополнительный диод, два резистора и конденсатор, при этом объединенные коллекторы транзисторов первого переключающего каскада соединены с анодом дополнительного диода и входом эмиттерного повторителя, выход которого соединен с выходом устройства и входом второго переключающего каскада, выход которого подключен к аноду диода, катод которого соединен с базой управляющего транзистора первого переключающего каскада и через резистор - с общей шиной устройства, причем катод дополнительного диода через резистор подключен к источнику питаш я, а через конденсаторк общей шине питания. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Заявка Японии ff 53-2 269, 197УП., 6-607, кл. 95 (5), 1978, с. 12. 2,Акцептованная заявка Японии 48-16018, 18.У. 6-401. к... 98 (5 1973, с. 112 (прототип).

Ы

Hh

iJ

JiA

a

L