Устройство передачи дискретных сигналов

(19) . (11) СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 1)5 Н 03 К 19/082 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ститут в, В.Г; РДИСКРЕТ-ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССМ 1311015, кл, Н 03 К 19/08, 1987(54) УСТРОЙСТВО ПЕРЕДАЧИНЫХ СИГНАЛОВИзобретение относится к импульсной технике, может быть использовано в устройствах цифровой автоматики и вычислительной технике и является усовершенствованием известного устройства, описанного в авт. св. М Ц 11015Известно устройство передачи дискретных сигналов, выполненное в виде и-р-и- транзистора, эмиттер которого соединен с выходом устройства, а база подключена к, первому выводу первого резистора, р-и-ртранзистора, база и эмиттер которого соответственно через второй и третий резисторы соединены с шиной питания,: ТТЛ-элемент, первый вход которого.соединен с входом устройства, а выход подключен к первому выводу четвертого резистора, причем в качестве ТТЛ-элемента использован элемент И - НЕ, первый вход которого соединен с вторым выводом первого резистора, второй вход. - с коллектором и-р-и- транзистора, база которого через конденсатор соединена с общей шиной, второй вывод четвертого резистора соедиО(57) Изобретение относится к импульсной технике и,может быть использовано в устройствах цифровой автоматики и вычислительной техники. Целью изобретения является повышение быстродействия уст- ф ройства. Введение дополнительного транзистора 13 и резистора 14 обеспечивает ускорение передачи отрицательного перепада дискретного сигнала, так как разряд конденсатора 6 осуществляется не через первый резистор 3, а через насыщенный дополнительный транзистор 13, что позволяет повысить быстродействие устройства, 2 ил,нен с базои р-п-р-транзистора, коллектор которого подключен к выходу устройства.Для обеспечения передачи дискретных сигналов в таком устройстве уровень "0", поданный на его вход, инвертируется ТТЛ- элементом и на еговыходе присутствует высокий уровень "1", запирающий р-и-р-транзистор благодаря второму и четвертому резисторам, В это время заперт также и-р-и-транзистор; так как на его базе присутствует низкий уровень потенциала, поэтому на выходе устройства, т.е; на нагрузке, - низкий уровень потенциала. 8 этом случае при коротком замыкании выхода на общую шину нет опасности пробоя р-п-р-транзистора, Если нэ вход устройства подан уровень "1", то положительный перепад сигнала на входе устройства достигает базы и-р-п-транзистора с определенной задержкой, поскольку на входе и-р-и-транзистора имеется интегрирующая цепочка нэ первом резисторе и конденсаторе,За это время ТТЛ-элемент успевает сработать, В результате на выходе ТТЛ-элемен1709513 5 10 срабатывания цепи обратной связи (п-.р-п 40 та получается низкий уровень потенциала, поэтому р-и-р-транзистор открывается и на выходе устройства получается высокий уровень потенциала, который поддерживает запертое состояние и-р-и-транзистора. В этом состоянии происхОдит короткое замыкание выхода устройства на общую шину, и-р-и-транзистор открывается и на втором входе ТТЛ-элемейта окажется низкий потенциал, поэтому Т ГЛ-элемент переключится, на его выходе потенциал повысится и р-и-р-транзистор закроется. Тем самым предотвращается пробой р-и-р-транзистора от тока короткого замыкания. За время транзистор, ТТЛ-элемент на втором и четвертом резисторах) р-и-р-транзистор открйт и через него протекает ток короткого замыкания. За это время, чтобы р-и-р-транзистор не пробивался, на его эмиттерной (или коллекторной) цепи ставится ограничивающий резистор. При устранении короткого замыкания и-р-и-транзистор запирается, происходит обратное переключение ТТЛ- элемента и опять открывается р-и-р-транзистор.Недостатком устройства является малое быстродействие передачи отрицатель-. ного перепада дискретного сигнала, обусловленное разрядом конденсатора через первый резистор.На фиг. 1(а и б) приведена эпюра напряжения отрицательного перепада АВ на входе устройства и полученный А 1 С отрицательный перепад на выходе устройства,Это явление объясняется тем, что в момент А конденсатор заряжен до высокого потенциала и при поступлении в момент В низкого потенциала начинается разряд конденсатора через первцй резистор, который передается через и-р-и-транзистор на выход устройства (А 1 С на фиг. 1 б).Это снижает быстродействие передачи отрицательного перепада дискретного сигнала, а следовательно, быстродействие устройства р целом,Целью изобретения является повышение быстродействия устройства. Цель достигается тем, что в ст ойство у Р - передачи дискретных сигналов введены дополнительный и-р-и-транзистор и пятый резистор, один вывод которого подключен к выходу ТТЛ-элемента, а другой - к базе дополнительного п-р-п-транзистора, эмиттер которого соединен с общей шиной, а коллектор - с базой п-р-п-транзистора.Такое техническое решение обеспечивает ускорение передачи отрицательного перепада дискретного сигнала, так как раФ 20 25 30, ряд конденсатора осуществляется не через первый резистор как в известном, а через насыщенный дополнительный и-р-и-транзистор (А 1 С, фиг, 16).На фиг. 2 изображена функциональная схема устройства передачи дискретного сигнала,Устройство содержит и-р-и-транзистор 1, эмиттер которого соединен с выходом 2 устройства,.а база через первый резистор 3 подключена к входу 4 устройства и первому . входу ТТЛ-элемента 5 И-НЕ, второй вход которого соединен с коллектором и-р-и- транзистора 1, база которого через конденсатор 6 соединена с общей шиной 7, база и эмиттер р-п-р-транзистора 8 соответственно через второй и третий резисторы 9 и 10 соединены с шиной 11 питания, коллектор подключен к выходу 2 устройства, а база через четвертый резистор 12 соединена с выходом ТТЛ-элемента 5, дополнительный и-р-и-транзистор 13 и пятый резистор 14, один вывод которого подключен к выходу ТТЛ-элемента 5, а другой - к базе дополнительного и-р-и-транзистора 13, эмиттер которого соединен с общей шиной 7, а коллектор - с базой и-р-и-транзистора 1,Устройство работает следующим образом.Допустим, на вход 4 подан уровень "1". Поскольку на входе и-р-и-транзистора 1 имеется интегрирующая цепочка на резисторе 3 и конденсаторе б, то положительный перепад сигнала на входе 4 устройства достигает базы и-р-и-транзистора 1 с определенной задержкой. За зто время ТТЛ-элЬмент 5 успевает сработать. В результате на выходе ТТЛ-элемента 5 получается низкий уровень потенциалла (О О), Поэтому р-и-р-транзистор 8 открывается. На выходе 2 устройства получается высокий уровень потенциала (О +5 В), который поддерживаетзапертое состояние и-р-и-транзистора 1. Если в этом состоянии произойдет короткое замыкание выхода 2 устройства на общую шину 7, и-р-и-транзистор 1 откроется и на втором входе ТТЛ-элемента 5 окажется низкий потенЦиал. Следовательно, ТТЛ-элемент 5 переключится, на его выходе потенциал повысится и р-и-р-транзистор 8 закроется, Тем самым предотвращается пробой р-и-р-транзистора 8 от тока короткого замыкания. За время срабатывания цепи обратной связи (и-р-и - транзистор 1, ТТЛ-элемент 5 на резисторах 9 и 12) р-и-р-транзистор 8 открыт и через него протекает ток короткого замыкания. За это время, чтобы р-и-р-транзистор 8 не про- бивался, в его эмиттерной (или коллектор1709513 1 ной) цепи установлен ограничивающий резистор 10.При устранении короткого замыкания и-р-и-транзистор 1 запирается, происходит обратное переключение ТТЛ-элемента 5 и 5 - огять открывается р-и-р-транзистор 8;Затем на вход 4 устройства подан.уровень "0" (О О). Поскольку ТТЛ-элемент 5 инвертирует логический сигнал, то на его выходе присутствует высокий уровень, поэ.- 10 . тому р-п-р-транзистор.8 заперт, а дополнительный и-р-и-транзистор 13 открыт до насыщения, через который разряжается до низкого уровня потенциала конденсатор 6, будучи заряженный до высокого уровня по тенциала входным сигналом "1", После разряда конденсатора 6 на базе и-р-и-транзистора 1 присутствует низкий . . уровень потенциала, поэтому он заперт, Следовательно, на выходе 2 устройства, т.е. 20 на нагрузке, - низкий уровень потенциала, В этом случае при коротком замыкании выхода 2 устройства на общую шину 7, т,е. короткого замыкания между сигнальной и экранной жилами нагрузочного кабеля или 25 витой пары, нет опасности пробоя р-и-ртранзистора 8.Таким образом, при отрицательном перепаде сигнала разряд конденсатора 6 осу-. ществляется на через первый резистор 3 как 30 в известном, а через насыщенный дополнительный и-р-и-транзистор 13, что обеспечивает быстродействие передачи отрицательного перепада сигнала, что позволяет повысить быстродействие устройства,Технико-экономическая эффективность предлагаемого устройства передачи дискретных сигналов по сравнению с базовым заключается в том, что введение в схему дополнительного и-р-и-транзистора и резистора повышают быстродействие передачи отрицательных фронтов дискретного сигнала, а этим соответственно быстродействие всего устройства.Использование изобретения позволит создать быстродействующие устройства цифровой автоматики и вычислительной техники и тем самым расширить функциональные возможности их, а.введенные в схему устройства элементы легко реализуется в микроэлектронном исполнении,Формула и зоб рете н ия Устройство передачи дискретных сигналов по авт. св, 1 Ф 1311015, о т л и ч а ю.щ е ес я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены дополнительный п-рп-транзистор и пятый резистор, один вывод которого подключен к выходу ТТЛ-элемента, а другой - к базе дополнительного и-р-и- транзистора, эмиттер которого соединен с общей шиной, а коллектор - с базой и-р-и- транзистора.Составитель А.ЦехановскийТехред М.Моргентал 36 Тираж ПодписноеИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101