Формирователь импульсов Советский патент 1983 года по МПК H03K5/04 

Изобретение относится к иьтульсной технике и может быть использовано в устройствах обработки дискретной информации.

Известен формирователь импульсов, содержащий триггер и времязадающую КС-цепь 111.

Заряд и разряд-емкости в этом устройстве осуществляется через один итот же резистор, в результате время восстановления велико и сравнимо с длительностью выходного импульсЙ. .

Наиболее близким по технической сущности является формирователь, ко;торый содержит элемент И-НВ с откры-. тым коллекторным выходом, один вход которого подключен к входной шине и R-входу RC-триггера, Q-выход которого соединен RC -цепью, со средней точкой,подключенной к входу инвертора и через резистор к выходу элемента И-НЕ, выход инвертора соединен с 5 -входом RC-триггера, Q выход которого подключен к выходной шине и второму входу элемента И-НЕ 12,

В этом устройстве время восстановления значительно меньше длительjtocTH выходного импульса и определяется временем разряда конденсате- ра через ключ.

Недостатком этого фо ллирователя импульсов является малая крутизна заднего фронта выходного импульса при длительности входного импульса, превышающей длительность выходного. В этом случае переключению триггера в исхО|Дное состояние в момент дос10тижения напряжением на конденсаторе порогового уровня препятствует наличие установочного уровня входного импульса на входе триггера. Крутизна заднего фронта при этом определяется

15 не быстродействием триггера, а скоростью продолжающегося заряда конденсатора и усилением логических элементов. Другим недостатком этого устройства является искажение дли20тельности выходного импульса при запуске формировате 1Я в момент восстановления, т.е. в момент неполного разряда времязадающего конденсатора.

Цель изобретения - уменьшение 25 искажений длительности выходного импульса в широком диапазоне изменения временных параметров входного сигнала.

Поставленная цель достигается :TgM, ЧТО В формирователь импyльcoв

содержащий триггер, времяэадающую RC-цепь, конденсатор которой шунтирован ключом, вв-едены дополнительный триггер, элемент задержки и элемент И-НЕ, при этом выхода дополнительного триггера соединены с входом ключа, первым входом триггера и первым входом элемента И-НЕ, второй вход которого.соединен с конденсатором времязадаюи1ей RC -цепи, выход элемента И-НЕ подключен к второму входу триггера, выход которого череп элемент задержки соединен с установочным входом дополнительного триггера, тактовый вход которого подключен к входной шине.

Такой формирователь позволяет вырабатывать выходные импульсы, не имеющие искажений длительности при изменении временных параметров входных импульсов,

На фиг.1 представлена принципиальная схема формирователя импульсов; на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.

Формирователь импульсов содержит Rc-триггер 1, выполненный на логических элементах И-НЕ, времязадающую RC-цепь 2, состоящую из резистора 3 « конденсатора 4, ключ 5, тактируемый D-триггер 6, элемент 7 задержки, в качестве которого использована интегрирующая. RC -цепь, элемент И-НЕ 8 и входную шину 9, подключенную к тактовому входу D -триггера 6 На информационный вход D -триггера б подан уровень логического нуля, например, соединением D -входа с нулевой шиной.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии при отсутствии импульсов на входной шине 9 оба триггера по 2 - выходам находятся в единичном состоянии. Времязадающий конденсатор 4 заряжен до напряжения +ЕП, так как ключ 5 закрыт нулевым потенциалом с выхода Q триггера 6,

Передним (положительным) фронтом входного импульса триггеры б и 1 устанавливаются в нулевое состояние формируя передний фройт выходного импульса. Переключившийся триггер б открывает ключ 5, через который быстро разряжаетсядо нулевого-потенциала конденсатор 4,

Через время t, равное времени задержки элемента 7 и выбираемое из условия обеспечения полного разряда конденсатора 4 через ключ 5, триггер б нулевым потенциалом на S-входе возвращается в единичное состояние. Ключ 5 .закрывается. Начинается заряд времязадающего конденсатора 4 через резистор 3.

Через время tg, равное времени заряда конденсатора 4 до порога

переключения элемента 8, триггер 1 возвращается в единичное состояние, формируя задний фронт .выходного импульса.

Спустя время t J Ti t с S -входа триггера б снимается нулевой потенциал и устройство готово к новому циклу.

Длительность входного импульса, даже если она превышает длительность выходного, не может повлиять на крутизну фронтов, определяемых только быстродействием триггера 1, так как ни время действия входного импульса ни его задний фронт не могут изменить состояние триггера б, тактируемого положительным перепадом.

Подача импульсов на вход устройства во время цикла его работы не приведет к искажению длительности выходного импульса, так как подача импульсов в фазе t будет подтверждать нулевое состояние триггера б, а подача импульсов в фазах tg/ tg не может изменить состояние триггера б, удерживаемого в единичном состоянии нулевым потенциалом 5 -входа.

Фаза t цикла работы устройства не является обязательной. При использовании в качестве элемента задержки устройства, задерживающего только один фронт импульса (в.данном случае отрицательный) формирователь .будет готов к новому запуску сразу после формирования заднего фронта выходного импульса, так как одновреiменно снимается установочный потенциал с S -входа триггера б.

Время подготовки (восстановления) времязадающей емкости в предлагаемом устройстве входит в длительность формируемого импульса и стабилизировано элементом задержки 7, поэтому длительность выходного импульса не зависит от степени заряда времязадающей емкости в момент прихода запускающего импульса.

Кроме высокой стабильности длительности формируемых импульсов предлагаемый формиЕ)ователь позволяет получить выходной сигнал с высокой крутизной обоих фронтов.

Гинимальная длительность выходного импульса определяется только быстродействием элементной базы, Максимальная длительность выходных импульсов определяется параметрами времязадающей цепи и напряжением питания последней.

Формула изобретения

Формирователь импульсов, содержащий триггер, времязадающую RC-цепь, конденсатор которой шунтирован ключом, отличающийся 65 тем, что, с целью уменьшения искажений длительности выходного импульса в широком диапазоне изменения временных параметров входного сигна.ла, в него введены дополнительный триггерf элемент задержки и элемент И-НЕ, при этом выходы дополнительного

.триггера соединены с входом ключа, первым входом триггера и первым входом элемента И-НБ, второй вход которого соединен с конденсатором времязадающей КС-цепи, выход лемента И-НЕ подключен к второму входу

триггера, выход которого через эле мент защержки соединён с установочным входом дополнительного триггера, тактовый вход которого подключен к входнойшине.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США W 3601636,кл,307-273 опублик. 1971,

2. Авторское свидетельство СССР 629631, кл. Н 03 К 5/04, опублик. 1978. .