Импульсный логический элемент и

(54 МЕНТ И УЛЬСНЫЙ ЛОГИЧЕСКИ 7) Изобретениеике и цифровой автомает найитс технике и я построе неч- диск- ичес- об- ия ия околителейщих лог и прим ус ных каскадов выхретных сигналовкие функции И ил ыполн и И ь ИЛИ. быс т с ретенЮ 7 овыше ни ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ. И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССРР 138172, кл. Н 03 К 19/23, 06. Т 2.76Авторское свидетельство СССРУ 915238, кл, Н 03 К 19/02, 18.07.80 за счет исключения частотного преобразования, упрощение за счет исключения двухполярного питания, повьпдение надежности за счет исключения генерации в самом устройстве. Устройство содержит первый и второй управляемые генераторы, в состав которых входят импульсные трансформаторы 3 и 4, первый и второй диоды 15 и 16, транзисторы 17 и 18, первый и второй низкоомные входные делители, Импульсные трансформаторы 3 и 4 выполнены трехобмоточными. За счет того, что первичные и третичные обмотки 9, 10 и 5, 6 импульсных трансформаторов, имеющих неравное число витков сое- аФ динены встречно-.последовательно, а вторичные обмотки 7, 8 соединены согласно-последовательно, исключается генерация в устройстве в случае С возникновения ненормального режима работы управляемчх генераторов. 1 ил.Изобретение относится к автоматике и цифровой технике и может найтиприменение для построения оконечныхкаскадов выходных усилителей дискрет"5ных сигналов, выполняющих логическиефункции И или И-ИЛИ и обладающихповышенной помехоустойчивостью и нечувствительностью к отказам элементов И, составляющих И-ИЛИ. ОЦель изобретения в .повьппение быстродействия за счет исключения частотного преобразования, упрощение засчет исключения двухполярного питанияи двухполярных значений лог."1" и"О.", повышение надежности за счетисключе.ния генерации в самом устройстве к вне его, могущей привести кпоявлению ложного импульса, что обес 1печивает расширение обпасти применения при построении импульсных устройств высокой надежности,На чертеже приведена принципиальная схема импульсного логическогоэлемента И. 25. Импульсный логический элемент Исодержит входы 1 и 2, являющиеся одновременно входами управляемых генераторов, в состав которых входят импульсные трансформаторы 3 и 4 с третичными 5 и 6, выходными 7 и 8, первичными 9 и 10 обмотками, первый низкоомный входной делитель с высокоомным 11 и низкоомным.12 плечами н второй делитель с.плечами 13 и 14, диоды 15 и 16, транзисторы 17 и 18, защитные диоды 19 и 20, резистор 21 вколлекторных цепях генераторов конденсатор 22, выход,23 генераторов,третий кизкоомный входной делитель щс высокоомнымплечом 24 и низкоомнымплечом 25,. диод 26, группа последовательно включенных диодов 27, транзистор;". 28, параллельная, КС-цепь29 в. коллекторной цепи, усилителявыходкой импульсный трансформаторЗО с первичной обмоткой 31 и первым32 и вторым 33 выходами, первый 34и второй 35 выпрямители и выход 36устройства, а.,также шины 37 и 38источника питания,Управляемые генераторы выполненыс трехобмоточными трансформаторами3 к 4, в коллекторную цепь кажцогогенератора включены встречно-после 55дователько соединенные первичкад10 (9) и третичная 5 (6) обмоткиимпульсных трансформаторов 3 и 4,подключенные к параллельно соецинен. ным резистору 21 и конденсатору 22,выходные обмотки 7 и 8 импульсныхтрансформаторов 3 и 4 генератороввключены последовательно-согласнои через диод 26 подсоединены к третьему низкоомному входному делителю,низкоомное плечо 25 которого черезгруппу последовательно включенныхдиодов 27 подключено к базе,транзистора 28 выходного усилителя, а кбазам транзисторов 17 и 18 генераторов подсоединены соответственно низкоомкые плечи 12 и 14 первого и второгонизкоомных входных делителей, высокоомные плечи 11 и 13 которых одниивывоцом подключены к шине 37. источника питания, к которой подключеныКС-цепи 21, 22, и 29, а другим выводом - к входу 1 или 2 и через диоды 15 и 16 к низкоомным плечам 12и 14, другие выводы которых и эмиттегры транзисторов 17 и 18 подключенык шине 38 источника питания,Выходной усилитель используетсялишь в тех случаях, когда необходимо получить импульс на выходе сфронтом большой крутизны. Высокаяего помехоустойчивость и невозможность генерации определяются включением последовательно с базой транзистора 28 пороговых диодов 27, соединенных последовательно низкоомнымвходным делителем на его входе (например, высокоомное плечо 220 Ом, а низкоомное - 20 Ом), При нормальном режиме работы устройства к указанному делителю прикладывается импульсный сигнал по амплитуде, значительно превьппающий стандартный сигнал ч 1" на входах 1 и 2 устройства, а также значительно превьппающий величину напряжения питания, тогда как при сигнале лог."О" на входахи 2 устройства напряжение на выходе 23 практически отсутствует. В случаях неисправности.или при возникновении процессов генерации в одном из управляемых генераторов на входе, выходного усилителя появляется положительный сигнал, сравнимый по амплитуде с сигналом лог,. "О" на входах 1 и 2 устройства,. которыйпонижается .ка выходе низкоомноговходного делителя и воспринимаетсятранзистором 28 выходного усилителякак сигнал лог, ОУправляемый генератор работаетследующим образом.3 14660Принцип формирования импульса на выходе 23 генераторов рассмотрим на примере использования стандартных трансформаторов типа МИТв качест 5 ве импульсных трансформаторов 3 и 4, первичные 9 и 1 О и выходные 7 и 8 обмотки которых содержат по 25 витков, а третичные 5 и 6 - 8 витков.При нормальном режиме рабаты уст ройства, учитывая идентичность цепей первого и второго генераторов, можно каждый из трансформаторов 3 и 4 заменить эквивалентным двухобмоточным, у которого эквивалентная первичная 15 обмотка содержит число витков, равное разности количества витков первичной обмотки 9 и 10 и третичной обмотки 5 или 6 импульсного трансформатора 4 или 3. В этом случае в каждой 10 выходной обмотке 7 и 8 наводится положительная ЭДС. Сопоставляя величины сигналов в обмотках, можно записать: П ВбпП 9 П 5 П(0 116пвкв Пвх. ркв напряжение эквивалентности первичной обмотки;напряжение одной из вторичных обмоток 7 или 8; 30 Пвык 35 25 ц= и 179= -П 9= Пд,25а в обмотке 8 трансформатора 4 наводится отрицательная ЭДС: 25П = п 4 П --118 Ци,=фф 1"1 в . вИ- коэффициент трансфорИ -Имации 40111 1 б 1,УЗ - число витков первичной9 (10), выходной 7 (8)и третичной 5 (6) обмоток соответственно.При ненормальном режиме работы 45 устройства изменяются коэффициенты трансформации трансформаторов. Так, при обрыве цепи коллектора транзистора 17 в обмотке 7 трансформатора 3 наводится положительная ЭДС 50 Учитывая, что абсолютная величинанапряжения на обмотке 9 намного боль-:.ше абсолютного значения напряженияна обмотке 6 (в указанном случае),суммарная ЭДС сигнала лог. "0" навыходе 23 последовательно включенныхвыходных обмоток 7 и 8 трансформаторов 3 и 4 определяется в основномвеличиной напряжения на обмотке 9,Защитные диоды 19 и 20 срезаютотрицательные всплески напряжения,возникающие в цепях с индуктивностяМИ аДиоды 15 и 16, включенные последовательно с низкаомными входнымиделителями управляемых генераторов,выполняют функцию порогового элемента для входного сигнала лог. "0",функция порогового элемента выполняется диодами 15 и 16 в случаях наложения помех на сигнал лог. "О" предыдущего каскада, При необходимостивозможно применение цепей последовательно включенных диодов,КС-цепи (элементы 21, 22 и 29)в каллекторньм цепях предназначеныдля ограничения токов, проходящихчерез транзисторы 17, 18 и 28, подлительности и амплитуде, Благодарясравнительно длительным процессам,разряда конденсаторов в этих цепях,а также необходимой длительностипроцессов размагничивания импульсныхтрансформаторов 3, 4 и 30 рассматриваемое устройство обладает высокойпомехоустойчивостью при вазникновении помех высокой частоты, возникающих при неисправности интегральных элементов в предыдущих каскадах.Обмотки 32 и 33 через разделительные диоды 34 и 35 подключены параллельно одна другой в целях повышения надежности. При необходимости (например, для контроля) обмотки могут быть разделены.Ненормальный режим работы управ емых генераторов сопровождается, как правило, либо запиранием транзистора 17 (18), что эквивалентно отрыву коллектора, либо приводит к пробою транзистора 17 (18). При пробое транзистора 17 (18) или 28 происходит насыщение сердечника и заряд конденсатора 22 или цепи 29 и функционирование прекращается.Не имеет значения, какая из обмоток 5 или 10, 9, или 6 больше (пераичная иди третичная), наина чтобы5 14 разность между одноименными обмотками была одного знака.,Принцип работы устройства не изменяется, если каждый транзистор заменить комплементарным, а полярность подключения диодов и источника питания изменить на противоположную. Формула и з обретения Составитель А.ЦехановскийТехрец М.дидык Корректор Л,Пилипенко Редактор М.Петрова Заказ 956/55 Тираж 879 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул, Гагарина, 101 Импульсный логический элемент И, содержащий первый и второй управляе-. мые гечераторы, каждый из которых включает импульсный трансформатор и п-р-п-транзистор, резистор и конденсатор, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения быстродействия, упрощения, увеличения натежности, а также расширения области :применения, в него введены первый и второй входные делители управляемых генераторов, импульсные трансформаторы выполнены трехобмоточными, первые выводы встречно-последовательно соединенных первичной и третичной обмоток импульсньгх трансформаторов с неравным числом витков подключены 66003 6к коллекторам п-р-п-транзисторов,а вторые выводы через параллельносоединенные первый резистор и конден 5сатор - к положительной шине источника питания, вторичные обмотки импульсных трансформаторов включеныпоследовательно-согласно и подсоединены к выходу устройства и к общей10 шине, первые выводы второго и третьего резисторов первого и второго входных делителей подключены соответственно к базам и-р-п-транзисторов первого и второго управляемых генерато 15 ров, а вторые выводы и эмиттерыи-р-п-транзисторов управляемых генераторов подключены к общей щине,первые выводы четвертого и пятогорезисторов входных делителей подклю 20 чены к положительной шине источникапитания, а вторые выводы - соответственно к первому и второму входамустройства и катодам первого и второго диодов, аноды которых подключе 25 ны к базам п-р-п-транзисторов, параллельно первичным обмоткам импульсных трансформаторов подключены встречно соответственно третий и четвертый диоды,