Многофазный генератор импульсов Советский патент 1982 года по МПК H03K3/38 

(54) МНОГОФАЗНЫЙ ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ

1

Изобретение относится к импульсной технике, в частности к устройствам формирования последовательности импульсов, и может быть использовано в автоматике, вычислительной технике.

Известен многофазный генератор импульсов, содержащий m каскадов, вход первого из которых подключен к источнику входных сигналов, конденсатор в каждом из ш каскадов одним выводом подключен к входу первого инвертора, во всех каскадах, кроме первого, вход триггера подключен к выходу первого инвертора предыдущего каскада, вход (ш-1) каскадов - к нулевому выходу триггера последующего каскада, единичный выход - к первому выходу данного каскада, нулевой выход соединен с вторым выходом данного каскада, с нулевым входом триггера предыдущего каскада и с входом второго инвертора данного каскада 1.

Однако указанный многофазный генератор импульсов имеет невысокую температурную стабильность. Одной из причин невысокой температурной стабильности генератора является зависимость .входного

тока инвертора, которым в процессе работы заряжается времязадающий конденсатор, от температуры.

Наиболее близким техническим рещением к предлагаемому является многофазный

генератор импульсов, состоящий из m последовательно соединенных каскадов, каждый из которых содержит последовательно соединенные первый элемент НЕ-ИЛИ, дифференцирующую цепь и первый инвертор,

10 выход которого соединен с первым входом первого элемента НЕ-ИЛИ, выход которого подключен через резистор к щине питания 2.

Однако данный генератор имеет недо15статочную надежность запуска и, следовательно, работы. Ненадежность запуска проявляется в тех случаях, когда постоянная времени нарастания напряжения питания равна или больше постоянной времени заряда конденсатора. При этом генератор переходит в свое единственное устойчивое состояние и требует внещнего запуска. Аналогичный переход по ряду обстоятельств может произойти и при работе. Цель изобретения - повышение надежности запуска многофазного генератора импульсов. Указанная цель достигается тем, что в генератор, содержащий ш последовательно соединенных каскадов, каждый из которых содержит последовательно соединенные первый элемент НЕ-ИЛИ, дифференцирующую цепь и первый инвертор, выход которого соединен с первым входом первого элемента НЕ-ИЛИ, выход которого подключен через резистор к щине питания, введены последовательно соединенные дополнительные элемент НЕ-ИЛИ, инвертор и т-входовой элемент И-НЕ, в (т-1) каскадов введены вторые инверторы, подключенные входом к выходу первого инвертора, а выходом к второму входу первого элемента НЕ-ИЛИ последующего каскада, в ш-ый каскад введен второй элемент НЕ-ИЛИ, первый вход которого подключен к выходу первого инвертора данного каскада, второй вход - к выходу ш-входового элемента И-НЕ и первому входу дополнительного элемента НЕ-ИЛИ, а выход - к второму входу первого элемента НЕ-ИЛИ первого каскада, инверсные выходы всех каскадов. кроме первого, подключены к соответствующим входам гп-входового элемента И-НЕ, а инворсный выход первого каскада подключен к второму входу дополнительного элемента НЕ-ИЛИ. На чертеже приведена принципиальная схема многофазного генератора импульсов. Многофазный генератор импульсов содержит последовательно соединенные каскады h - п), каждый из которых содержит первые элементы НЕ-ИЛИ , первые инверторы 3i-3т,резисторы 41-4тИ 5i-5т, конденсаторы 6i--6ni. Первые каскады h - 1(П1-1) содержит также дополнительные инверторы (ni-i, а последний - второй элемент НЕ-ИЛИ 8. Резисторы соединяют выходы элементов НЕ-ИЛИ 2i-2тп с шиной 9 питания. Выходы инверторов 3i- Зтп подключены к выходным щинам lOi - lOtn,выходы инверторов 7i-7тпервых (ш-1) каскадов и выход элемента 8 подключены к соответствующим выходным щинам 111- 11т.Выходные шины lOi -Ющвсех каскадов кроме первого, подключены к соответствующим входам ш-входового элемента И-НЕ 12. Выходная шина 10: первого каскада подключена к второму входу элемента НЕ-ИЛИ ГЗ, выход которого соединен с входом инвертора 14, а выход последнего соединен с первым входом элемента И-НЕ 12. Генератор работает следующим образом. После включения питания через резисторы 4,-4tn и 5i-5п1 начинает протекать ток заряда времязадающих конденсаторов 6i-6m-При этом имеется два варианта запуска генератора. Первый вариант запуска существует в том случае, если постоянная времени заряда конденсаторов 6i-бщбольще постоянной времени нарастания напряжения питания. При этом из-за искусственного или естественного разброса величин номиналов резисторов и конденсаторов какая-либо времязадающая цепь имеет наибольшую величину постоянной времени, соответственно, на входе первого инвертора этого каскада больще поддерживается уровень логической единицы, чем в других каскадах, т. е. с этого момента времени генератор находится в одном из обычных своих состояний, возникающих при его работе. После заряда конденсаторов на входе первого и, соответственно, на выходе второго инвертора данного каскада появляетс я уровень логического нуля, который запускает следующий каскад. Второй вариант запуска осуществляется при помощи элементов НЕ-ИЛИ 8, 13, инвертора 14 и пт-входового элемента И-НЕ 12 в случае, если постоянная времени заряда конденсаторов 6i-6-m меньше постоянной времени нарастания напряжения питания. В данном случае к моменту появления достаточного для работы микросхем напряжения питания, конденсаторы 6i-бтп уже заряжены и, следовательно, напряжение на резисторах 5i-5m меньше уровня логической единицы. Соответственно, на выходах инверторов 3i-Зтл появляются уровни логической единицы, которые, в свою очередь, вызывают появление уровня логического нуля на выходе ш-входового элемента И-НЕ 12. Этот уровень поступает на первый вход первого дополнительного элемента НЕИЛИ 13 и второй вход второго дополнительного элемента НЕ-ИЛИ 8. На выходах последних появляются уровни логической единицы, которые, соответственно, поступают на вход дополнительного инвертора 14 и второй вход элемента НЕ-ИЛИ 2|, на выходе которого появляется уровень логичес кого нуля. С этого момента времени начинается перезаряд конденсатора 6t, одновременно с этим уровень логического нуля появляется на выходе дополнительного инвертора 14 и, соответственно, на первом входе элемента И-НЕ 12. На выходе элемента И-НЕ 12 появляется уровень логической единицы, который, в свою очередь, вызывает появление уровня логического нуля на выходе второго дополнительного элемента НЕ-ИЛИ 8 и втором входе элемента НЕ-ИЛИ 2i. На выходе элемента НЕ-ИЛИ 2i появляется уровень логической единицы. Если за время пребывания уровня логического нуля на выходе элемента НЕ-ИЛИ 2i конденсатор 6i не успевает перезарядиться, то уровень логической единицы с выхода первого иивертора 3. через первый

дополнительный элемент НЕ-ИЛИ 13 и дополнительный инвертор 14 поступает на первый вход т-входового элемента И-НЕ 12, и формирование запускающего импульса повторяется. После перезаряда конденсатора 6 отрицательный фронт запускающего импульса вызывает появление уровня логической единицы не только на входе элемента НЕ-ИЛИ 2|, но и на входе первого инвертора Зь Уровень логического нуля с выхода последнего поступает на первый вход элемента НЕ-ИЛИ 2) и удерживает данное состояние каскада до тех пор, пока, не зарядится конденсатор 6i и падение напряжения на резисторе 5i, создаваемое током заряда конденсатора 6i,He станет меньще порогового напряжения инвертора 3|. После этого на выходе инвертора 3i формируется положительный, а на выходе второго инвертора 1 отрицательный перепад напряжения, который запустит следующий каскад.

Предлагаемый многофазный генератор импульсов имеет более высокую по сравнению с известным надежность запуска и, следовательно, более высокую надежность работы.

Формула изобретения

Многофазный генератор импульсов, содержащий m последовательно соединенных

каскадов, каждый из которых содержит последовательно соединенные первый элемент НЕ-ИЛИ, дифференцирующую цепь и первый инвертор, выход которого спрдиисн с первым входом первого эле.мента 1,ПИ

выход которого подключен через (i) к шине питания, отличающийся TCN:. что. с целью повыщения надежности K;I. в него введены последовательно соединенные дополнительные элемент НЕ-ИЛИ, инвертор и т-входовой элемент И-НЕ, в (ш - I)

0 каскадов введены вторые инверторы, подключенные входом к выходу первого инвертора, а выходом к второму входу первого элемента НЕ-ИЛИ последующего каскада, в гп-ый каскад введен второй элемент НЕ5 ИЛИ, первый вход которого подключен к выходу первого инвертора данного каскада, второй вход - к выходу т-входового элемента И-НЕ и первому входу дополнительного элемента НЕ-ИЛИ, а выход - к второму входу первого элемента НЕ-ИЛИ первого каскада, инверсные выходы всех каскадов, кроме первого, подключены к соответствующим входам т-входового элемента И-НЕ, а инверсный выход первого каскада подключен к второму входу дополнительного элемента НЕ-ИЛИ.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Авто,рское свидетельство СССР 0 № 434571, кл. Н 03 К 3/284, 1972.