Генератор прямоугольных импульсов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУ БЛИН Н 03 К 3/027 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ЛЬСТ Ь обретение относи ельной технике и овано для формир импульсов в цифр вольтметрах, а ся к цифровоможет бытьвания управвых мультиакже в измеГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИ(56) Авторское свидетельство СССРВ 1221711, кл; Н 03 К 3/03,06.09.Авторское свидетельство СССРУ 866710, кл, Н 03 К 3/284,29,12.(54) ГЕНЕРАТОР ПРЯМОУГОЛЬНЫХ ИМПУСОВ.80141192 рительных системах с автономным питанием, Цель изобретения - снижениепотребляемой мощности в широком диапазоне изменения напряжения питания.Генератор содержит первый инвертор 1на МДП-транзисторе 2 с каналом р-типа и МДП-транзистор 3 с каналом итипа. Исток транзистора 2 через МДПтранзистор 4 подключен к вине питания. Исток транзистора 3 через МДПтранзистор 5 соединен с нулевой ши"ной питания. На чертеже также показаныконденсатор 6, резистор 7, второй инвертор 8, времязадающие элементы:резистор 9 и конденсатор 10. Для стабилизации частоты колебаний вместоконденсатора 10 может быть исполь-зован кварцевый резонатор, 2 ил.Изобретение относится к цифровой электроизмерительной технике и может быть использовано для формирования управляющих импульсов в цифровых мультиметрах, вольтметрах и измерительных системах с автономным питанием,Цель изобретения - снижение потребляемой мощности в широком диапазоне изменения напряжения питания.На фиг.1 представлена электрическая схема генератора прямоугольных импульсов; на фиг,2 - временные диаграммы его работы. ,15Генератор содержит первый инвертор 1 на МДП-транзисторе 2 с каналом. р" типа и МДП-транзисторе 3 с каналом п-типа, Исток транзистора 2 через первый МДП-транзистор 4 подключен к шине питания, а исток транзистора 3 через второй ИДП-транзистор 5 соединен с нулевой шиной питания. Затворы транзисторов 4 и 5 через конденсатор 6 соединены с нулевой ши ной и.череэ резистор 7 подключены к входу второго инвертора 8, Вход пер вого инвертора 1 через времязадающий резистор 9 соединен с входом второго инвертора 8 и через времязадающий конденсатор 10 с выходом второго инвертора 8, который является выходом генератора.Генератор работает следующим образом.При включении напряжения питания П открывается транзистор 4, найптзатвор которого через конденсатор 6 подается нулевой потенциал. Транзистор 5 при этом остается закрытым, ис 40 ключая протекание сквозного тока 1Фчерез инвертор 1, который устанавливается в состояние логической единицы. Инвертор 8 при этом переводится в состояние логического нуля и45 его выходным импульсом, прошедшим через конденсатор 10 по цепи положительной обратной связи на вход инвертора 1, открывается МДП-транзистор 2 с р-каналом и закрывается МДП- транзистор 3 с п-каналом, В момент срабатывания инверторов 1 и 8 начинается экспоненциальный заряд время- задающего конденсатора 1 О через времязадающий резистор 9 и одновременный заряд конденсатора 6 через ре зистор 7. Через интервал времени Т напряжение на времяэадающем конденсаторе 10 становится равным порогу срабатывания Б, инвертора 1, который при этом устанавливается в состояние логического нуля, а инвертор 8 - в состояние логической единицы. На вход инвертора 1 через времязадающий конденсатор 10 поступает импульс напряжения с амплитудой 0.пцт, после чего начинается экспоненциальный разряд конденсаторов 6 и 10 до момента следующего срабатывания инверторов 1 и 8. Затем процесс повторяется.В установившемся режиме работыизменение напряжения на времязадаю-, щем конденсаторе 10 в процессе его экспоненциального заряда и разряда не превьппает порогового уровня Бтр, значение которого зависит от .постоянной времени ТСР т заряда конденсатора 6 через резистор 7 и напряжения питания П пт генератораПоор =о пит ехр ( Тд/Т 2) / Г 1+ехр (-Тп /Т ) .При равенстве постоянных времени заряда конденсаторов 6 и 10 Т = = С К= Т длительность Т частота Г генерируемых импульсов определяются выражениями: Тп = 0,48 Т Е =1/2,08 Т а порог срабатывания инвертора 1 составляет цпОР = 0938 Поит при возрастании входного напряжения Цт и (Цпит -13 ппр )=Оь 62 Упит при убывании напряжения Ц 1 на входе инвертора 1.Уменьшение сквозного тока, протекающего через инвертор 1, достигается эа счет одновременного изменения во времени сопротивлений стокисток транзисторов 2 и 3 инвертора 1и МДП-транзисторов 4 и 5 при экспоненциальном переэаряде конденсаторов6 и 10,При появлении импульса, например,на входе инвертора 1 закрывается транзистор 2 и открывается транзистор 3,в то время как МЛП-транзисторы 4 и 5находятся в проводящем состоянии, Впроцессе экспоненциального разрядаконденсаторов 6 и 10 увеличиваетсясопротивление сток-исток МДП-транзистора 5 и уменьшаются сопротивлениясток-исток транзисторов 2 и 4.Вследствие этого переключение инвертора 1 происходит при Входном напряжении П =(Пярт - Упр )7 о щр/2При поступлении на вход инвертора 1нулевого перепада напряжения с выхода инвертора Я открывается транзис 3 14119 ,тор 2 и закрывается транзистор 3. В процессе последующего заряда конденсаторов 6 и 1 О увеличивается сопротивление сток-исток МДП-транзистора5 4 и.уменьшаются сопротивления сток- исток транзисторов 3 и 5, что приводит к срабатыванию инвертора 1 при входном напряжении У =Ма (Бяцт /2,Генератор прямоугольных импульсов реализуется на универсальном логическом элементе типа К 176 ЛП 1, в состав которого входят комплементарные пары р-канальных и и-канальных МДП- транзисторов, имеющие отдельные вы воды цепей стока, истока и затвора. Кроме того, в качестве инверторов мо.,гут быть использованы элементы И-НЕ, ,ИЛИ-НЕ серии К 561, а. в качестве МП- транзисторов - элементы типов КП 304 А, 20 КП 305 А, КП 306 и КЩ 13. Для стабилизации частоты колебаний в предложенном генераторе вместо времязадающего конденсатора 10 может 25 быть включен кварцевый резонатор, например, типа РК 724 ААХк-Б-В и применены конденсаторы типа КТи резисторы типа С 2-29. 29 4.Формула изобретенияГенератор прямоугольных импульсов, содержащий два МДП-транзистора и два инвертора на комплементарных парах р-канальных и п-канальных МДП-транзисторов, вход первого инвертора через времязадающий резистор соединен с его выходом и входом второго инвертора, выход которого через времязадающий койденсатор подключен к входу первого инвертора, исток первого МДП- инвертора соединен с шиной питания, а его затвор через конденсатор подключен к нулевой шине, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью снижения потребляемой мощности, в него введен резистор, через который выход первого инвертора соединен с затвором первого ИДП-транзистора одного типа проводимости и подключен к затвору второго МДП-транзистора другого типа :проводимости, исток которого соединен с нулевой шиной, а сток первого и сток второго ФЩП- транзисторов подключены соответственно к истокам р-канального и и- канального МДП-транзисторов, входящих в состав первого инвертора.1411929 Составитель Ю.РомановскийРедактор В.Данко Техред М,дидцк ректор М.Шароши Заказ 3671/54 928 ПодписноеГосударственного комитета СССРелам изобретений и открытийсква, Ж, Раушская наб., д, 4/5 ам ВНИИП 303 т редприятие, г, ужгород, ул. Проектна еско зводственно-пол