Номер патента: 1706362

Авторы: Еремин, Шишкин

ZIP архив

Текст

(51) б Н 03 К 3/037 аци ным знакам АНИЕ ИЗОБРЕТЕН(54) ТРИГГЕРНОЕ УСТРО носит выше ва ггерн т Рлементы двунапр нденсатор чьными вязями 3 Комитет Российской по патентам и товар следовательскиии физики521, кл. Н 03 Кетельство СССР 86, 1985.ЙСТВО(57) Изобретение технике и обеспе устойчивости три ройство содержи второй и третий э элемент И-НЕ 5, резистор 7 и ко шими функциона,импульснойе помехоства. Устпервый.Е 2, 3, 4, й ключ 6, 3 тветствую ил. устрои ггерИЛИ-Н авленны 8 ссооИзобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах вычислительной техники и систем управления.Целью изобретения является повышение помехоустойчивости тригтерного устройства,Поставленная цель достигается тем, что в триггерное устройство, содержащее Р-триггер, три элемента ИЛИ-НЕ и резистор, один вывод которого через конденсатор подключен к обшей шине, при этой первый и второй входы первого элемента ИЛИ-НЕ соединены соответственно с первым установочным входом устройства и выходом второго элемента ИЛИ-НЕ, первый и второй входы которого соединены соответственно со вторым установочным входом устройства и прямым выходом Р-триггера, тактовый вход которого соединен с выходом третьего элемента ИЛИ-НЕ. первый и второй входы которого соединены с первыми входами соответственно первого и второго элементов ИЛИ-НЕ, введены элемент И-НЕ и двунаправленный ключ, выход которого соединен с информационным входом Р-триггера и другим выводом резистора, вход - с выходом первого элемента ИЛИ-НЕ, а управляющий вход с выходом элемента И-НЕ, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходом третьего элемента ИЛИ-НЕ и с дополнительным входом устройства.Это позволяет повысить помехоустойчивость триггерного устройства к кратковременным перерывам в питании за счет того, что исключена возможность разряда конденсатора через защитный диод на информационном входе Р-триггера, выполненного по КМОП-технологии. Причем устойчивость к перерывам в питании достигается без увеличения числа дискретных элементов.На чертеже приведена принципиальная схема триггерного устройства.Триггерное устройство содержит Р-триггер 1, первый, второй и третий элементы ИЛИ-НЕ 2, 3, 4, элемент И-НЕ 5, двунаправленный ключ 6, резистор 7 и конденсатор 8. Один из выводов резистора 7 через конденсатор 8 подключен к общей шине. Первый и второй входы элемента ИЛИ-НЕ 2 соединены соответственно с первым установочным входом 9 устройства и выходом элемента ИЛИ-НЕ 3, Первый и второй входы элемента ИЛИ-НЕ 3 соединены соответственно со вторым установочным входом 1 О устройства и прямым выходом Р-триггера 1. Тактовый вход Р-триггера 1 соединен с выходом элемента ИЛИ-НЕ 4, первый и второй входы которого соединены с первыми входами соответственно элемента ИЛИ-НЕ 3 и элемента ИЛИ-НЕ 2. Выход двунаправленного ключа 6 соединен с информационным входом Р-триггера 1 и другим выводом резистора 7, вход - с выходом элемента ИЛИ-НЕ 2, а управляюший вход - с выходом элемента И-НЕ 5. Первый и второй входы элемента И-НЕ 5 соединены соответственно с выходом элемента ИЛИ-НЕ 4 и с дополнительным входом 11 устройства.Параметры резистора 7 и конденсатора 8 выбираются исходя из требований по помехоустойчивости и быстродействию. Между длительностью помехи, которая может привести к ложному переключению триггерного устройства, и постоянной времени КС-цепи - прямая зависимость. Чем больше постоянная времени КС-цепи, тем больше помехоустойчивость. Однако с ростом постоянной времени КС-цепи понижается быстродействие устройства,Триггерное устройство работает следующим образом. Допустим, что Р-триггер 1 находится в состоянии логического нуля, на входах 9 и 10 - уровень логического нуля. на выходах элементов ИЛИ-НЕ 3, 4 уровень логической единицы, на выходе элемента ИЛИ-НЕ 2 - уровень логического нуля, конденсатор 8 разряжен и на информационном входе Р-триггера 1 уровень логического нуля. Р-триггер 1 тактируется уровнем логической единицы, его Р-вход открыт и нулевое состояние поддерживается по цепи обратной связи триггерного устройства и уровнем напряжения на конденсаторе 8. На дополнительном входе 11 - последовательность импульсов положительной полярности, причем цепь обратной связи триггерного устройства замыкается на время паузы между импульсами. При замкнутой цепи обратной связи под воздействием помехи возможно ложное переключение триггерного устройства, но в момент ее разрыва происходит восстановление состояния Р-триггера, которое определяется зарядом на конденсаторе,При поступлении импульса положительной полярности на вход 10 на выходах элементов ИЛИ-НЕ 2 и И-НЕ 5 будут уровни логической единицы, на выходе элемента ИЛИ-НЕ 4 - уровень логического нуля. При этом закрывается Р-вход Р-триггера 1 уровнем логического нуля на его тактовом входе и начинается заряд конденсатора 8 до уровня логической единицы. При снятии импульса со входа 1 О появляется уровень логической единицы на тактовом1706362 ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ входе Р-триггера 1 и при уровне логической единицы на дополнительном входе 11 состояние триггерного устройства будет определяться зарядом на конденсаторе 8, т.е. произойлет переключение в единичное состояние.При поступлении импульса положительной полярности на вход 9 на выходах элементов ИЛИ-НЕ 2, 4 будет уровень логического нуля, на выходе элемента И-НЕ 5 - уровень логической единицы. Через открытый двунаправленный ключ 6 и резистор 7 конденсатор 8 разряжается до уровня логического нуля, но Р-триггер 1 сохраняет свое состояние, так как на его тактовом входе - уровень логического нуля. При снятии со входа 9 импульса появится уровень логической единицы на тактовом входе Р-триггера 1 и при уровне логической единицы на входе 11 произойдет переключение в нулевое состояние.Вход 9 имеет приоритет по сравнению со входом 10, поэтому при синхронной подаче и снятии импульсов на входах 9, 10 триггерное устройство установится в нулевое состояние,Таким образом, из описания работы схемы видно, что предлагаемое устройство обладает повышенной устойчивостью к кратковременным перерывам в питании за счет исключения возможности разряда конденсатора памяти через защитный диод на информационном входе Р-триггера, выполненного по КМОП-технологии.Пример. Все незадействованные входы микросхем подключались к шине питания 10 В. На дополнительный вход 11 подавалась периодическая последовательность импульсов положительной полярности. Период и скважность этой последовательности импульсов должны быть такими, чтобы при ложном переключении триггерного устройства как при замкнутой, так и при разорванной цепи обратной связи перезаряд конденсатора не превышал допустимую величину. Порог переключения микросхем 564 серии лежит в диапазоне 0,3-0,7 напряжения питания, Поэтому допустимый перезаряд конденсатора не должен превышать 30 от напряжения питания. Таким образом, при скважности,Триггерное устройство, содержашее Р- триггер, три элемента ИЛИ - НЕ и резистор, олин вывод которого через конденсатор подключен к обшей шине, при этом первыи и второй входы первого элемента ИЛИ - НЕ соединены соответственно с первым устаноравной 2, период импульсов должен быть не более 100 мкс,Параметры выбранной импульсной последовательности: период следования импульсов 20 мкс: длительность импульсов 10 мкс: амплитуда импульсов 10 В,При выбранных параметрах КС-цепи длительность импульсов установки должна быть не менее 150 мкс.При испытаниях лабораторного образца для переключения триггерного устройства на входы управления подавался одиночный импульс длительностью 200 мкс и амплитудой 10 В.Состояние триггерного устройства контролировалось осциллографическим способом на прямом выходе Р-трипера 1.Кроме того, предлагаемое триггерное устройство обладает еше одним достоинством, При использовании базовых матричных кристаллов лля проектирования специализированных интегральных схем, расположенных в стандартных корпусах с ограниченным количеством выводов, для организации одной ячейки памяти на дискретных элементах необходимо задействовать лва вывода корпуса, что, в свою очередь, накладывает ограничения на количество помехоустойчивых триггерных устройств, расположенных в одном корпусе,Использование предлагаемого триггерного устройства для схем на основе базовых матричных кристаллов приводит к упрощению схемы за счет уменьшения в лва раза количества связей между памятью на дискретных элементах и логической частью, Например, на кристалле. расположенном в корпусе с 48 выводами. можно реализовать одиннадцатиразрялный регистр памяти, используя схему прототипа, и пятнадцатиразрядный регистр памяти, используя предлагаемую схему триггерного устройства, что ведет к более полному использованию возможностей базовых матричных кристаллов.Работоспособность лабораторного образца предлагаемого триггерного устройства подтверждена в диапазоне температуры окружающей среды от минус 50 С до плюс 60 С,вочным входом устройства и выходом второго элемента ИЛИ - НЕ, первый и второй входы которого соединены соответственно с вторым установочным входом устройства и прямым выходом Р-триггера, тактовый вход которого соединен с выходом третьего элемента ИЛИНЕ, первый и второй входы которого соединены с первыми входами соответственно первого и второго элементов ИЛИ - НЕ, отличающееся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в него введены элемент И - НЕ и двунаправленный ключ, выход которого соединен с информационным входом Р-триггера и другим выводом резистора, вход - с выходом первого элемента ИЛИ - НЕ, а управляюший вход - с выходом элемента И - НЕ, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходом третьего элемента ИЛИ - НЕ и с дополнительным входом устройства,

Смотреть

Заявка

4808915/21, 02.04.1990

Всесоюзный научно-исследовательский институт экспериментальной физики

Еремин А. Н, Шишкин Г. И

МПК / Метки

МПК: H03K 3/037

Метки: триггерное

Опубликовано: 27.08.1997

Код ссылки

<a href="https://patents.su/4-1706362-triggernoe-ustrojjstvo.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Триггерное устройство</a>

Похожие патенты