Генератор прямоугольных импульсов

ИСАНИ Союз Советский Социалистицеских Республик. Кл. Н 031 с 3/6 Государственный комитет Совета Министров СССР по делам изобретении и открытийДата опубликования описания 19.12.74, И, Солод 1) Заявител ЕНЕРАТОР ПРЯМОУГОЛЬНЫХ ИМПУЛЬС Изобретение относится к импульсным генераторам и может быть использовано в качестве задающего генератора в широком диапазоне частот повторения и длительностей сигнала. 5Известен генератор прямоугольных импульсов, содержащий триггер и цепь рециркулятора, в которой выход первой логической схемы ИЛИ - НЕ соединен со входом линии задержки, выход которой подключен к одному 10 из входов второй логической схемы ИЛИ - НЕ.С целью расширения диапазона частоты повторения импульсов в предлагаемом генераторе в цепь рециркулятора дополнительно вве дены схема сложения-вычитания и схема сравнения, причем выход второй логической схемы ИЛИ - НЕ соединен с одним из входов схемы сложения-вычитания, выходы которой подключены к первому и второму входам первой 20 логической схемы ИЛИ - НЕ, третий вход которой соединен с одним из входов триггера и с одним из выходов схемы сравнения, второй выход которой подключен ко второму входу второй логической схемы ИЛИ - НЕ и ко 25 второму входу триггера, выходы которого соответственно соединены со вторым и третьим входами схемы сложения-вычитания, а входы схемы сравнения соединены с отводами линии задержки, 30 На фиг. 1 показана блок-схема предлагаемого генератора; на фиг, 2 и 3 - временныедиаграммы,Генератор прямоугольных импульсов содержит триггер 1 и цепь рециркулятора 2, состоящую из первой логической схемы ИЛИ - НЕ3, лилии задержки 4 и второй логической схемы ИЛИ - НЕ 5, в которую дополнительновведены схема сложения-вычитания 6, состоящая из линии задержки 7, логической схемыИЛИ 8 и логических схем И 9 и 1 О, и схема сравнения 11, состоящая из логическихсхем И 12 и 13 и логических схем НЕ14 - 17.Выход первой логической схемы ИЛИ -НЕ 3 соединен со входом линии задержки 4,выход которой подключен к одному из входоввторой логической схемы ИЛИ - НЕ 5. Выход второй логической схемы ИЛИ - НЕ 5соединен с первым входом схемы сложениявычитания 6, выходы которой подключены кпервому и второму входам первой логическойсхемы ИЛИ - НЕ 3, третий вход которой соединен с одним из входов триггера 1 и с одним из выходов схемы сравнения 11, а ее другой выход подключен ко второму входу вто.рой логической схемы ИЛИ - НЕ 5 и ко второму входу триггера 1, выходы которого соответственно соединены со вторым и третьимвходами схемы сложения-вычитания 6. Входы3схемы сравнения 11 соединены с отводами линии задержки 4.Генератор прямоугольных импульсов работает следующим образом,При подаче питающего напряжения в устройстве происходят переходные процессы, заканчивающиеся установкой устройства в начальное положение: первая логическая схема ИЛИ - НЕ 3 открыта, вторая логическая схема ИЛИ - НЕ 5 закрыта, так как отпирающий потенциал высокого уровня со второй логической схемы ИЛИ - НЕ 5, пройдя через схему сложения - вычитания 6, поступает на первый или второй вход первой логической схемы ИЛИ - НЕ 3 быстрее, чем отпирающий потенциал высокого уровня с выхода первой логической схемы,ИЛИ - НЕ 3, идущий через линию задержки 4 цепи рециркулятора.Рассматривая случай максимального диапазона генерациинеобходимо выполнить следующие соотношениямнн Зв. л. 34 а, 3 7Зв, л. 34 ГДЕ тзв.л,з 4 - ЗаДЕржКа ЗВЕНа ЛИНИИ ЗаДЕРЖки 4,Лтл,з 7 - ВЕЛИЧИНа ЗаДЕРжКИ ЛИНИИ Задержки 7,Начальное положение не является устойчивым: одновременное наличие потенциалов низкого уровня на отводах линии задержки 4, проинвертированных логическими схемами НЕ 14 - 17 на выходе схемы И 13 обраЗУЕт ИМПУЛЬС ВЫСОКОГО УРОВНЯ т=тзв л.з 4, УСтанавливающий триггер 1 в нулевое положение, при котором разрешается работа логической схемы И 10 и запрещается работа логической схемы И 9.Вторая логическая схема ИЛИ - НЕ 5 открывает на время т=тз, вторую логическую схему ИЛИ - НЕ 5, с выхода которой импульс низкого уровня поступает через логическую схему И 10 на запирание логической схемы ИЛИ - НЕ 3. С выхода последней проинвертированный импульс высокого уровня через ливонию задержки 4 поступает на вход второй логической схемы ИЛИ - НЕ 5 - положено начало рециркуляции импульса высокого уровня, Минимальная длительность импульса высокого уровня тан (фиг. З,а) на входе второй логической схемы ИЛИ - НЕ 5 связана с максимальной длительностью вре- МЕННОГО ДОПОЛНЕНИЯ Дмакс К ПЕРИОДУ ПОВТОРЕ- ния импульсов Тв на выходе второй логической схемы ИЛИ - НЕ (фиг. З,б) в виде ИМпульСа ВЫСОКОГО уроВНЯ Лмакс: У в тмин Период повторения Т, при вычитании равен Тв=т, з +Ьт 7 (фИГ. З,а),Импульс временного дополнения Дмакс (фиг. З,б), проходя через линию задержки 7 (фИГ. З,В) С ВРЕМЕНЕМ ЗадЕржКИ Ыл.з 7 И УМНО- жаясь со своей незадержанной частью в схеме сложения - вычитания 6, приводит к укорачиванию на выходе логической схемы И 10 (фиг. З,ж) импульса временного дополнения На ВЕЛИЧИНУ Ьтл.з 7 На КаждОМ ЦИКЛЕ рЕцИрКу 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 ляции, что с учетом инверсии в первой логической схеме ИЛИ - НЕ 3 и постоянства периода рециркуляции эквивалентно расширению импульса высокого уровня тмн на выходе линии задержки 4 (фиг. З,а).Расширение импульса высокого уровня на линии задержки 4 продолжается до тех пор, пока циркулирующий импульс с начальной длительностью тмнн не достигнет величины МаКСИМаЛЬНОй ДЛИтЕЛЬНОСтИ т, = т, з 4 -- 4 (фиг. 2,а).При достижении на входе второй логической схемы ИЛИ - НЕ импульса высокого уровня длительностью т=твакс (фиг. 2,а), т. е. при одновременном наличии потенциалов высокого уровня на отводах линии задержки 4, на выходе логической схемы И 12 образуется импульс высокого уровня длительностью (фиг, З,е), устанавливающий триггер 1 в единичное состояние (фиг, З,д), разрешающее работу логической схемы И 9 и запрещающее работу логической схемы И 10 (фиг. З,г) . Максимальная длительность имПуЛЬСа ВЫСОКОГО УроВНЯ тмакс На ВХОДЕ ВТОРой логической схемы ИЛИ - НЕ 5 связана с минимальной длительностью временного до- ПОЛНЕНИЯ Дмнн К ПЕрИоду ПОВТорЕНИя Тс (фиг. 2,а) импульса высокого уровня на выходе этой схемы соотношениемЛмнн - 7 с тмаксПериод повторения Т, при сложении равен Тс=тл,з 4 (фиг. 2,а),Импульс временного дополнения Д (фиг, 2,б)проходя через линию задержки 7 С ВРЕМЕНЕМ ЗадЕржКИ Ьтл,з 7 (фИГ. 2,В) И СуМ- мируясь со своей незадержанной частью в логической схеме ИЛИ 8, приводит к удлинению на ее выходе (фиг, 2,ж) импульса высо- КОГО урОВНя Дмн На ВЕЛИЧИНУ Лт 7 (фиг. 2,ж) на каждом цикле рециркуляции, что с учетом инверсии в логической схеме ИЛИ - НЕ 3 и постоянства периода рециркуляции эквивалентно сужению импульса высокого уровня тмакс на линии задержки 4 цепи рециркулятора.Суже уса всокоо уронЯ тмакс на линии задержки 4 продолжается до момента достижения циркулирующим импульсом минимальной длительности тм; по достижении минимальной длительности на выходе логической схемы И 13 образуется импульс высо- КОГО УРОВНЯ ДЛИТЕЛЬНОСТЬЮ тзв.лз 4 т, КОТОРЫЙ устанавливает триггер 1 в нулевое положение. Снова начинается процесс прибавления и т.д.Если в результате воздействия на генератор случайного сбоя рециркуляция сигнала прекратится, при этом первая логическая схема ИЛИ - НЕ открыта, а вторая логическая схема ИЛИ - НЕ закрыта, то самовозбуждение генератора происходит аналогично описанному при подаче питающего напряжения; если же состояние логических схем ИЛИ - НЕпротивоположно вышеуказанному, то самовозбуждение генератора происходит от логической схемы И 12, которая при одновременном наличии на отводах линии задержки 4 потенциала высокого уровня выдает нд третий вход первой логической схемы ИЛИ - НЕ отпирающий импульс высокого уровня дЛИтЕЛЬНОСтЬЮ тан ла 4, НО В ЭТОМ СЛуЧаЕ рабОта устройства начинается не с вычитания, а со сложения, В связи с этим период следования сигналов Т с выхода триггера 1 определяется какмакс мннТ: 2 сл 34 + макс мин 1л. 3 7а длительность импульсов т 1 нмн и тзм, в сумме составляющих1 имн+ "гимн -гдеПредмет изобретенияГенератор прямоугольных импульсов, содер.жащий триггер и цепь рециркулятора, в которой выход первой логической схемы ИЛИ - НЕ соединен со входом линии задержки, выход которой подключен к одному из входов логической схемы ИЛИ - НЕ, отл и ч а ющ и й с я тем, что, с целью расширения диапазона частоты повторения импульсов, в цепь 10 рециркулятора дополнительно введены схемасложения-вычитания и схема сравнения, причем выход второй логической схемы ИЛИ - НЕ соединен с одним из входов схемы слокения-вычитания, выходы которой подключе ны к первому и второму входам первой логической схемы ИЛИ - НЕ, третий вход которой соединен с одним из входов триггера и с одним из выходов схемы сравнения, второй выход которой подключен ко второму входу 20 второй логической схемы ИЛИ - НЕ и ковторому входу триггера, выходы которого соответственно соединены со вторым и третьим входами схемы сложения-вычитания, а входы схемы сравнения соединены с отводами линии 25 задержки,