Формирователь импульсов Советский патент 1983 года по МПК H03K5/02 

Изобретение относится к цифровой вычислительной технике и предназначено для передачи-импульсных сигналов по длинной линии связи.

Известен формирователь импульсов, содержащий транзисторный усилитель мощности, усилитель обратной связи и резисторный датчик тока транзисторов усилителя ьющности, который включен параллельно входу усилителя обратной связи. Выход усилителя обратной связи соединен с входом усилителя мощности iQ.

Однако транзисторы усилителя.мощности при коротком зa ffilкaнии переходят в активный режим и на их коллекторах рассеивается большая мощность . Это приводит при устойчивом коротком замыкании к перегреву и снижению надежности.

Нсшболее близким к предлагаемсму по достигаемому зффекту и технической сущности является формирователь импульсов, содержащий схему Ш1И-НЕ, усилитель мощности, резнсторгеай датт чик тока, усилитель обратной связи, RS-триггер, причем первый вход схе- мы ИЛИ-НЕ является входом всего устройства, выход схемы .ИЛИ-НБ соедданен с входом усилителя мощности, первый

вход которого через резисторный дат- чик тока связан с выходом всего устройства, параллельно рёзисторнся«|у датчику тока включен усилитель обратной связи, выход которого соединен с S-входом RS-триггера, R-вход которого соединен с входом формирователя, а прямой выход RS-триггера соединен с вторым входом схемы ИЛИНЕ 12.

Недостатки данного формирователя состоят в сложности схемы, вследствие чего низЕая надежность и большая потребляемая мощность. Недостатки объясняются тем, что RS-триггерпо существу дублирует работу усилителя обратной связи.

Цель изобретения - повышение аа дежности и снижение потребляемой .мощности.

Поставленная цель достигается тем, что в формирователь импульсов, содержащий элемент ИЛИ-НБ/ первый вход которого соединен с входной клеммой, а выход соединён с управляющим ВХОДОМ1 усилителя мсхцности, выход которого соединен с выходной клеммой, резйсторный Датчик тока, параллельно которому включен усилитель обратной связи, введёны инвёртор и элемент И-НЕ, первый вход которого соединен с выходом инвертора, второй вход - с выходом усилителя обратной связи, первый выход-с вторым входом элемента ИЛИ-НЕ, второй выход которого соединен с управляющим входом усилителя обратной связи, причем резисторный датчик тока включен между клеммой источника питания и входом питания усилителя , мощности, а вход инвертора соединен с входной клеммой.

На чертеже представлена принци-

.пиальная электрическая схема форми ров теля.

Устройство содержит три vi-p-и тран зистора 1-3 (два из них двухколлекторные 1 и 2), р-и-р -транзистора 4 и 5 и семь резисторов 6-12, причем выходом формирователя является базг транзистора 1, эмиттер которого соединен с клеммой нулевого потенциала, а первый коллектор через резистор 6 связан с клеммой нулевого потенциала, через резистор 7 связан с кс.шектором транзистора 4,соединен с базой транзистора 2,эмиттер которого соединен с клеммой нулевого потенциала,а первый коллектор соединен с вторым коллектором транзистора 1, с базой транзистора 3 и через резистор 8 связан с эмиттером транзистора 5, коллектор которого -является выходом формирователя и соединен с эмиттером транзистора 5, коллектор которого соединен с базой транзистора 5 и через резистор 9 связан с эмиттером транзистора5, кото рый через резистор 10 связан с клеммой питания, а через резистор 11 связан с базой транзистора 4, которая через резистор 12 связана с вторым . коллектором транзистора 2, эмиттер транзистора 4 соединен с клеммой питания.

Элемент ИЛИ-НЕ реализован объединением второго коллектора транзистора 1 с первым коллектором транзистора 2, инвертор регшизован на транзисторе 1, причем выходом инвертора является первый коллектор этого транзистора 1. Усилитель мощности выполнен также,как в схеме прототипа на транзисторах 3 и 5 и резисторах 8 и 9 Резисторнтлм датчиком тока является резистор 10, в отличие от прототипа он включен не на выходе усилителя мощности, а между клеммой источника питания и усилителем мощности. Усилитель обратной связи содержит транзистор 4 и резисторы 7,11 и 12. Эле мент И-НЕ выполнен на транзисторе 2 и резисторе 6, первым выходом элемента И-НЕ является первый коллектор транзистора 2, вторымшлходом элемента И-НЕ является второй коллектор транзистора 2.

Формирователь импульсов работает следуюидам образом.

При появлении на входе устройства низкого напряжения запирается транзистор 1, открываются транзистоЕял 3 и 5 и на выходе устройства формируется высокий уровень выходного напряжения.

С повышением входного напряжения до высокого уровня отпирается транзистор 1 и закрываются транзисторы 3 и 5.

Если при формировании высокого уровня выходного напряжения сопротивление нагрузки становится меньше допустимого, падение напряжения на резисторе 10 откроет транзистор 4, затем откроется транзистор 5. Низкий уровень на первом коллекторе транзистора 2 закроет транзисторы 3 и 5, а ток через второй коллектор транзистора 2, через резистор 12 и переход эмиттер-база транзистора 4 обеспечит открытое состояние транзистора 4, несмотря на уменьшение напряжения на резисторе 10. При появлении на входе устройства отпирающего напряжения открытый транзистор 1 закроет транзистор 2 и затем закроется транзистор 4.

Таким образом, устройство обеспечивает такую же защиту усилителя мощности от перегрузки, как и в прототипе. Скорость срабатывания защиты выше, чем в прототипе, так как задержка отключения усилителя мощности в прототипе равна сумме задержек .включения двух транзисторов, RS-триггера и элемента ИЛИ-НЕ,,а в предлагаемом устройстве задержка отключения равна задержке двух транзисторов 4 и 2.

Как видно из сравнения прототипа и предлагаемого устройства, формирователь стал проще на RS-триггер и соответственно потребляемая формирователем мощность стала меньше нa лoщнocть, потребляемую триггером. Это достигнуто за счет организации клапанируемой обратной связи в усилителе обратной связи, что обеспечивает триггерный эффект в работе этого усилителя.

Введение новых элементов (инвертора, элемента И-НЕ) и перенесение резисторного датчика тока с выхода усилителя мощности в место соединения клеммы питания с усилителем мощности позволяет упростить схему, устройства, соответственно повысить надежность, снизить потребляемую мощность и сократить время отключения усилителя мощности от выхода при установлении наличия перегрузки. Устройство особенно выгодно использовать, когда управление .фop iиpoвaтeлeм осуществляется со схем -типа, так как в этом случае Г1ногоколлекто|:

ные транзисторы являются основными логическими элементами.

Устройство обладает малой потребляемой мощностью при коротком замыкании или иной Перегрузки на выходе формирователя, вследствие.чего данный формирователь может иметь более высокую нагрузочную способность. Формирователь не содержит мощных компонент и по этсму вьшолним, как и прототип, в полупроводниковом или гибридно-пленочном исполнении.

Формула изобретения

Формирователь импульсов, содержаний элемент ИЛИ-НЕ, первый вход которого соединен с входной клеммой, а выход соединен с управлякхцим входом усилителя мощности, выход которого соединен с выходной клеммой, резис-ворный датчик тока, параллельно которому включен усилитель обратной связи, отличающийся тем, что, с целью повыиения надежности и снижения потребляемой мощ;Ности, в него введены инвертор и элемент И-НЕ, первый вход которого соединен с выходом инвертора, второй вход - с выходом усилителя обратной Связи, первый выход - с вторым входом элемента ИЛИ-НЕ, второй выход которого соединен с управляющим вхо0дом усилителя обратной связи, причем резисторный датчик тока включен между клеммой источника питания и входом питания усилителя мощности, а вход инвертора соединен с входной клеммой.

5

Источники инфор1У1ации, принятые во внимание при экспертизе

1.Каталог интегральных схем фирмы Falrchtld Semiconductor. 1963, с.6-23, ИС 9614.

0

2.Авторское свидетельство СССР 760422, кл. Н 03 К 5/02,08.06.78 прототип).

9 9