Многофункциональный таймер

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 97 03 К 5/22, 3/2 5)5 ЕИ ОПИС АВТО РСКО РЕТ ИДЕТЕЛ ЬСТВУ титут АИМЕР льсной о в устения - сширеальных остигаО ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Винницкий политехнический ин(57) Изобретение относится к имптехнике и может быть использованройствах автоматики. Цель изобреуменьшение потребляемого тока, рние области применения и функционвозможностей, Цель изобретения д ется тем, что компэратор 2, выполненный на БИСПИН-приборе, подключен выходом к входу В ЙЯ-триггера 1, к выходу 0 которого подключен затвор транзисторного ключа 3, исток которого подключен к общей шине, а сток - к выходу первого стабилизатора тока узла стабилизаторов 7, к первому выходу устройства и к аноду диода 8, катод которого подключен к первому входу компаратора 2, а к выходам О и 0 ЙЯ-триггера 1, являющимся выходами устройства, подключены затворы первого 4 и второго 5 МДП-транзисторов соответственно, истоки которых подключены к общей шине устройства, а стоки являются выходами устройства. 4 з,п. ф-лы, 1 ил.Изобретение а-,н;)1",нтс.-, к импульснойтехнике и мажет быть использовано в уст)ойствах автоматики.Целью изобретения явля Гся уменьше"ни 8 патребляемо 1 О така а,"с 1 ирение Области применения и функциональныхЯПЗМОК Н П(1 8:")1-Я чертеже представлена принципиальная с)(ема мна Офункциг)1 яльнога тацм 8 ра 1(гмму) а)иОнн" зл 8 м" нты 10илюстрируют способы 1.ОммутаЦии Внешних ВыВОдОВ таймера для Оргяниэя)ии работы таймера В режимахавтокалебательнаго и ждущего Генератора,1 ОИМи ФИМ. 15ТЯЙмер садер)1(ит ть"триГ 1 ер 1, камГ)Яратар 2, транЗисторныйл,41 3, первый 4 иВтароЙ 5 МДП-транзист.)рь 1, злем 8 п 6 1 Е,узел 7 стябилиза)оров, диод 8, хранируюЩий кОнд 8 нсэтоа 9, КОнл 8 чсатар 10 фильт- Ора, стабилитрон 11. тумблер 12 ипереключатель 13, Тр 1 лг ар 1 содержит злементы 14, 15, 16 2 И-РЕ, злементы 17 и 18Я Е, транзистор 19 и резисторы 20, 21, 22.Узел 7 содержит полевые транзисторы 23 и 2524, транзисторы 25 и 26, диды 27 и 28,стабилитран 29 и резисторы 30-33, ПалеваЙтранзистор , 3, резистор 30 и стабилитрон29 образуют пазамет)ичес(ий стабилиЗВтар ,Япря) ен 1 ТГ знзис, ), 25.ГГЯГ)."йтр1 11, (Онденсв Оры 9 иО. );:Г 188 18 ННЬ."1).:виста) .;2 йвл 1 отся За,:181 ющии Злементями Гяйь 813 я,В е Ва,.;1 ь таймера имею след".Оь(иеабзначениг), шина 34 пГяния Общая и;.:я3",3, Гервыи Вход 3, второй Вход 3 г, перВый 40ВыхОд 3 Ь, Втоаой выха 39. т.8 ий Выход 40,18-ъеРТ Л ВЫ)(ОД 11 ЕТЫЙ ) Ь )ад1 ВВСтой ВЫОД 43, "домой Выхав 44, ВОСЬМОЙвыход 45, Девять 1 Й вы:(ОД 46, десятый ВыхОД47, 1)етий ВХОД 48 схемь паедназначен для 45Ввода импульсОВ Запуска, а четвертый вход49 - для ввода мадулируюаега напряженияВ схему таймера в режимах БИМ и ФИМ,Стабилизатор напряжения с фильтром(элементы 23, 29, 30, 10) питает логические 50злементы С 1. 4-18 и ррзиста 20 ВО Всехрежимах работя аймера, Я также Вход Бтриггера 1 в режимах ФИМ и Я;тс)ко)ебательноГО Генеря ГГ)ря.Логические Элементы 14-18., транзистор 19 и резлсторы 262 реализуют ЯЗтриггер с приоаитетныц Входам ЯР-триггер). Злеметы7 л 8 1 вляются усиЛите)ЯМИ МСШРГ)СТИ ВЬ 1 ХОД 1 ЫХ СИГНс 1)ав триггера и улучшают режимы управленияэлементами 3-5,Выводы 42 и 43 таймера являются выхо-.дами (5 и 0 триггера 1 и выходами таймера,Первый стабилизатор тока злементы25-28, 31, 32) предназначен для зарядя хрснирующего конденсатора 9 стабильным таком во всех режимах работы таймера,Второй стабилизатор тока элементы 24, 33)предназнаН для питания стабилитрана 111стабильным такам в режимах Явтокалебательнога и ждуцега Г"нератаров, Тоанзисторный клоч 3 предназначен Для бь;строгаразряда хро 1-ируаа)ега конденсатора 9,1 рЯнзистары 4 и 5 ОбеспечиВают сОГласовяние выхг)дов 0 и 0 таймера с нагрузкой,питающе 1 ся 1 ЯГ 1 ряжением, менывим, большим Или ) "чнымапряенио итания таЙмеРЯ,Дио 1 8 исклю Яет вазможность зарядахранируащега конденсатора 9 токами утечки кампярятааа 2 при Гювышенных значения х м 0 д у л и р у ю ц е Г О . н я и р я ж 8 н ияпревышя 10 гдих эВ).ВХОД ( триГГера 1 поДключ 8 н к выхаДукомпаратора 2 вьводу 41), ВХОД 8 триггера;вывод 36) подключен к Выводу 4 О.( выходусто" илизятаря напряжения) о режимах явтокалебательноГО Г 8 нератара и ФИМ, В режимах ЫИМ и ждущего генератора анявляется Входом для импульсов Запускапервым входом таймера),;4 п-транзисторы 4,.5 паДключены ЗЯтвасэм., соатветств".нно к Выходам.,т( ком "-, Вывода;., 44ит;кдми - к Оба 8", шине 31 Первый Вход компаратара 2 вывод подложки БИСПИ.-прибд)я) подключен к катоду ДиОДЯ 1"., Втааой Вход кампаратОра 2вывод 37 лли ьыэад Омического кантякгаЬИ,",ПИИ"прибора) псдклю,яегся к выводу40 таймера В режимах ЯВ) аколебательнога и)ТДУГДВГО ГЕНОРЯТОРЯ И)1 И ИСПОЛЬЗУЕТСЯ В Качестве Входного зажима для ввода модулируюцего напаяжения при рабате в режимахШИМ и ФИ 1 А. В режимах ЗИМ и ЗИМ,стабилитран 11 Бе Г)адключается, а ВЬВОД 39отключен ат Вь 1 вода 34 таймера, в остальныхрежимах работы таймера выводы 39 и 34соединяются, подключается стабилитрон 11между Выводами 35 и 40,Транзисторный к,юч 3 подключен управляюцим входом к выходу С) триггера 1вторым выводам (змиттерам или истокамТранзисторов) - к ОбЦ 8 Й в)ине 35 и третьимВыводом коллекторам или соам транзисторов) - к аноду диода 8, к выходу первогостабилизатора тока коллектору транзистора 2 а) и к ВываДу 38 тзй)ера.цл 55 Конденсаторы 9 и 10 подключены соответственно между выводами 38 и 35 и выводами 46 и 35,Элементы узла 7 стабилизаторов ПО,- ключены: стабилизатор напряжения - :е,кду шинами 34 и 35, причем его выход(вывод 46 таймера) соединен с управляющим входом первого стабилизатора тока (базой транзистора 25), с шиной питания логических элементов 6, 14-18 и с первым выводом резистора 20, а выход первого стабилизатора тока (коллектор транзистора 26) соединен с выводом 38 таймера,Таймер работает следующим образом,.В режиме автоколебательного генератора, соответствующем положениям элементов 12 и 13 "0" - "0" порог срабатывания компаратора 2 определяется величиной напряжения стабилизации стабилитрона 11, а управление триггером 1 через вход Я осуществляется стабилизатооом напряжения узла 7. После включения источника питания начинается переходной процесс в стабилизаторе напряжения. На начальном его этапе триггеу 1 устанавливается в нулевое состояние (0=1), транзисторный ключ 3 ткрывается и шунтирует конденсатор 9, Нэ Вход Р триггера 1 воздействует пстенциал, бл экий к нулю, так как БИСПИН-прибор находится в непроводящем сиксто нии. На конечной стадии переходного про; асса триггер 1 устанавливается в един" чОе,. стояние(0=0) и начинается здояд к нден .а- тора 9 током первого стабилиза. Грз т.":а, БИСПИН-прибор остается в непр.;вод .ем состоянии до момента, когда через ;од 8 (между выводами 38 и 37) начинает протекать ток. В этот момент в БИСПИН-приборе выполняются условия генерации и на входе К-триггера 1 (нагрузке БИСПИН-прибора) выделяется импульс, вызывающий включение транзистора 19 и устанс вку триггера 1 В нулевое состояние(0=1), ключ 3 Включается и быстро разряжает конденсатор 9.Транзистор 19 Определяет состояние триггера 1 в течение интервала времени, разного длительности импульса БИСПИ+ прибора, после Окончания которого триггер .1 снова устанавливается в единичное состояние и процессы в генераторе импульсов повторяются. Импульсы положительнол по- ЛЯРНОСтИ, РаВНЫЕ ПО ДЛИтЕЛЬНОСтИ ИМПУЛЬ- сам БИСПИН.прибора, выделяются на выходе О триггера 1, Длительность паузы мьжду импульсами определяется Величинами задающих элементов: резистора,32 и конденсатора 9, определяющих продолжительность процесса заряда конденсатора 9 (она же завислт и от величины порога срабатывания таймера),1 Г, 15 20 25 30 .".) 40 В режиме ждущего генератора (одновибрагора), соответствующем положенидм элементов 12 и 13 "1" - "0", им 1 ульсы зап; с .в положительной полярности От внешнего ге ратора подаются непосредственна на Вход Я триггера 1, а вцходные импульсы положительной полярности и регулируе.ОР при гомощи резистора 32 длительности снимаются с Выхода О триггера 1. Пе иод с цвдования импульсов одновибрагора равен периоду следования запускающих импульсов, если последний превышает длительность импульсов одновибратора. П;.-:торный перезапуск одновибратора В течение ин;ерзала формирования его имп;льса невозможен, Работа таймера в этом режимс происходит аналогично предыдущему режиму.В режиме ЗИМ, соответствующем псложениям элементов 12 и 13 1"-"1, модулирующее напряженис, Опредсляющее пороги срабатывания компаратора, подает- СЯ НЕПОСРЕДСТВЕННО Ча ВтОРОй ВХОД КОМПаратс;за 2 (вывод 37). а выходные импуль ц с длительностью, пг ямо пропорциональной амгли"уде модулирующего напряжения В момзнтах срабатывания компар,тора 2, сни лаатся с выхода О триггера 1.1 ериод следОВания импульсов равен ГЕРИОгтУ СЛЕДОВВН;с ЗВП/СКВЮШИХ ИМГ;УЛЬ. сов положительнОЙ полярчосги, постуг;аю.цих непо:,редственнс на вход Я -риггера 1, Работа таймера В этом режиме происходит ;-.налогично предыдущему режлму. Пои этом .: - Вы гое ин",:ртора,"(выводе 4, микрГсхемь) ВыделяютГВ импульсы положи ельной гюлярнос:.и, задержанные относительно запускающих импульсов на интервалы Времени, равные длительности импульсОВ а.,ИМ.Длительность импульсов на выводе 47 равна длитзльносги лмпульсов БИСПИН- прибора, а уровни напряжений логическогс нуля и единицы соответствуют стандартным ТТЛ-уровням. Огисанный режим формироВания импульсов на выводе 47 назван режимом ФИМ с внешним запуском. В режиме ЗИМ, соответствующем положениям элементов 12 и 13 "О"-"1", мадулирующее напряжение, Определяю цее гороги срабатывания компаоатора , подается непосредственно на второй вход компаратора 2 (вывод 37), а управление входом 3 триггера производится стабилизатором напряжения узла 7. Выходные импульсы положигельной полярности снимаются с Выхода 0 триггера 1, причем длительность пауз между импульсамл прямо пропорциональна амплитуде модул ирующего нап ряженля В моменты срабатывания компаратора 2.:1 аказ 4401 Тира)к ПОДписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретенлям и Открытиям при ГКНТ СССР " Г= Уосквз У-) Р искал н "б 4/5 ПроЛзводственло.-издательский комби: - ,ат ."Ъагент", г, У)кгород, ул,Гагарина, 1 О 1 г абота;а)Вра Б -,т,Р)кМе аналогична работе автоколеоате)Оного ГенератО- ра,ЯГ Всех ре.и, а;бо ) ) ) таМера дли ТВАЬИОСТЬ ХООИР,ЩХ ".НТВРВВЛОВ ПРЯМО прогОрциомальна а пл)лт.,:, Иапря)кения Иа ВГОРОМ ВХОДЯ КОПВРБТ:;.с 2 И БВЛИЧИН 6 емкости ХОиц 8 нсатора ";.) иОО)атно пропорЦиональна величине Гока второго стабили- З а Т О О а З а Р ЯК аЦ 6 )- О):), Д ) .) С а Т О В) Максимально возмохкнае зиа еьие модули- РУОЩЕГО На ПРЯ)ЕНИ ОГРБ;- 6 О ПОРОГОБым напря)кен)ем ЛС 1 А Прибора при ")СУ" С. ВИ; юГО ОСБ 6)Ц-.:гля".ровни сиГналов:-а Выводах -) 43, 47 таймера соответствугот стаДартньм ГГЛУРОБИЯМ ПРИ ИЗМЕце" Ии -Г )" )"Я Т иия таймера От Инилал.,ного,цо максимальиоГО значения.ВыВОды 4- и -";5 ) айме Б рассчитан ь а под:лОченис Вгрузки) питаогц 8 Йся напря)кением, меньшим) рави,м:л ги Оальшим нагря)кеИя питания тг,г)ера,Ьормула изобретения1, МОгофун.иоаль)ь.л) таймер) соЦсР)а;,:/ ; ." - Р)ЛГ "-;,", ) ; ГОР ГРДИЗИТОРЫ)А С-, ШЛ)И ) ЧТЗИЯ ОО 4 УО БЛ У) Г 8 РЬ)ыЙ и БтооОЙ Бхоци пе - Бый БОБ Быхсд ":" )паратс р-, - Бяо,. л я четвер 1 ым ВЫХОДОМ УСТРОЛСТЯ ) ) ОД К);О,)6)К Я.,ВХОД) ) Р-Т)ИЧ 8 РБ, ТРВНЗ;,)НЬ Кпк)Ч ПОДКЛК. "ен ГЗРВЫМ БЫБО О: ЯВЛЯ.БЛЛМСЯ УПР)ББЛЯ) ("Бходоь ) ) хо, .;р-.Вра ВТОРЫМ ВЬ)ОДО 4 .; 0 ШВЛ ЬЧ):ЛМ, с РЗТЬИЛ БВО) ),) ОР .)"1"ОВТОЗО)И БХО,Ц КОМГ.)ВТОР":) ГЛЯЕТСЯ В ГОРБИЛ Бходо устройства) О . л и - а го е) и Й с я тем, что с цел к) уменьшения)т)ебляро- ГО ТОКВ, РВСШИР 8 НИЯ ООЛасти,)ИЗНен)И)Я и я циона)Ьны;) Возм)81 р,нО ) ВЙ, 9 8"о до полнитегьно БведеБе с) абилиза.)ров диод, первьЙ )л ВтОрой и 1 Я.-)раизистооь истоки кОторьгх сОВДинень с ООБЦей шиной) ЗВТВОРЫ ПОДКЛОЧВНЫ СООТВ 6 ТСТВ 6 НИО К- И О-выходам ЙЯ-трГгера, являОцлхся соотБ 8 тствеино пятым и шестым Выходами устройства, а стоки я Вляготся саответс Бенно с 8 дьмым и Восьмым Выходии устройства,первым входом, вторым и третьим Выходами устройства являОтся соответственно 8- вход ЯЯ-триггера, второй и третий Рыходы узла стабилизаторов, первый выход псслед него и первый выход устройства соединеныс анодом диода, катод котороГО соединВН с первым входом компаратора, В четвертый выход узла стабилизаторов, являОЦийся девятым Выходом устройства, подклгочен к )Г) -. - ) )ю:) )г"РЫ ЬОДам Пи а ИИЯ: )",ЕХ Зле."ЕНТОБ; ,-тпГ).6 ратем что компз 1"тор Бь:Г,Г)л 6 В Бидь" ИГ1 ВН-прибора, Выводы -6, - ;иВЙ, Ого контак 5 та, ОмическогО ко ита кта н подл) О)ккиБИС.14 Н-Г.риборг являк)тся соответствеиИО Выходг. Компар "торе. и "е" Бер 1 ьн , Бьходом стройства, Вторым БходомОмг)а) 3) Ог)е и )Бторь м Рходом ч",.:т,)ОЙГ тва, аО, аке ПРГ)Б)Р ВХОДОМ ), О, Па Оатооа3, Вймерг)О ), , Оли)с ОшийсяТе)Л, ЧТО Узел СТВО)ЛЛИЗБТОРОВ РЬПОЛНЕН ББиае Второго стеб)лизтога тока стабиллза;Ора н )прягкен),;Я и,епвого стабл;из - ,О5 оа тока, последние,ЦБЗ Бклюены ГлекдушииОЙ Гитания и обцей шиОЙ устройства,прчем Бь;ход стабилиз:.Тора иагрякения,я БчОБийся)8 ВРГтым )Бь )ОДО" ула ста";) ПУЛ СО.: " Ре)КИМО фа "ОИ ПУЛ СОй МОДУл,.;ции с Внешнлм запуск;)м 3 стандартных45 уровняхЛ-логлки, Б него ДополнительноВведен элемент НЕ, выход которого ЯвляетСЯ ДЕСЯЬ) ВЫХОДОМ УСТРОЛСТБа, а ВХОД ПОД"КпОЧеь К ВЫХОДУ УЗЛЬ УСТВНОВКИ В ИУЛ 8 ВОСсостояние ВВ-триггера)