Делитель частоты следования импульсов

и 11 600738 ОПИСАН И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ В АВТОРСИОМУ СВМДЕХЕЯЬСТВУ Соее Советских Социалистических Ресиублик(22) Заявлено 11.03.76 (21) 2332382/18-21 51) Л 1. Кл.- Н 03 К 23,с присоединением зая 23) Приоритет Гасударствеииыи комитет Совета Министров СССР по делам иэосретенийи открытий 53) УД 21.374 4088.8) Бюллетень Ъо 12чисаппя 11.04,78 Авторыизобретен Л, И, Ильченко и 1 О. И. Кузык Заявител ДЕЛИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ СЛЕДОВАНИЯ ЬСОВ 2 тноситс ычислительно лючен альная следое диаойства, ричный дах 4 и выходы точи ик сточник(43) Опубликовано 30.03.7 (46) Дата опубликования Изобретение оя к в и технике.Известен делитель частоты следования импульсов, содержащий симметричный триггер, источник смещения и источник запускающих импульсов 11. Запирание открытого транзистора происходит через вентильные схемы, которые управляются состоянием триггера, что является дополнительным фактором уменьшения быстродействия триггера, так как при уменьшении выходного напряжения триггера за счет емкостной нагрузки нарушается логика работы входных цепей.Целью изобретения является повышение быстродействия делителя.С этой целью в делитель частоты следования импульсов, содержащий симметричный триггер, источник смещения и источник запускающих импульсов, введены резисторы, диоды и резистивный делитель напряжения, при этом между зажимами источника запускающих импульсов и каждым из выходов симметричного триггера включена цепь, состоящая из последовательно соединенных резистора и двух согласно-включенных диодов, точка соединения которых через конденсатор подключена к входу симметричного триггера, а между каждым входом упомянутого триггера и средней точкой резистивного делителя напряжения, включенного между источником запускающих импульсов и источником смещения, втретий диод,11 а фпг. 1 представлена принципиэлектрическая схема делителя частоты5 вания импульсов; на фпг. 2 - временньграммы, иллюстрирующие работу устрДелитель частоты содержит симметтриггерна транзисторах 2 и 3 и дио5, имеющий единичный 6 и нулевой 710 и единичный 8 и нулевой 9 входы, исзапускающих импульсов (зажим 10), исмсщенпя (зажим 11),Между зажимом 10 и выходом 6 триггера 1 15 включена цепь, состоящая из послсдоьательно соединенных резистора 12 и согласно-включенных диодов 13 и 14, а между зажимом 10 и выходом 7 трипера 1 - цепь, состоящая из последоьательно соединенных рсзпстора 15 и 20 согласно-включенных диодов 16 и 17. Крометого, разнополярные выводы диодов 13 и 14 также соединены посредством конденсатора 18 со входом 9 триггера 1, а разнополярные выводы диодов 16 и 17 также соединены через 25 конденсатор 19 со входом 8 триггера 1. Междузажимом 10 и зажимом 11 находится резисторный дслптсль напряжения, состоящий из резисторов 20 и 21, причем средняя точка этого резистивного делителя напряжения соеди непа через диоды 22 и 23, прямосмсщасмыс35 источником смещения, с входами 9 и 8 триггера 1 соответственно.1 а фиг. 2 приняты обозначения; а - запускающие импульсы Иппп, б - импульсы в средней точке омнчсского делителя на резисторах 20 и 21; в - импульсы на выходе 7 триггера 1; г - импульсы на выходе 6 триггера 1; д - диоды напряжений на конденсаторе 18; е - диоды напрякений на конденсаторе 19.В рассматриваемом случае запускающие импульсы Ьппп имеют сквакность, равную двум (см. фиг. 2,а). Резистивный делитель напряжения на рсзисторах 20, 21 смещает нулевой уровень входных импульсов, и с выхода его уже снимаются двухполярные импульсы (см, фиг. 2,б),В исходном состоянии оба транзистора 2 и 3 триггера 1 выключены отрицательным напрякением, поступающим со средней точки омичсского делителя на резисторах 20, 21 (см. фиг, 2,в и г). Конденсаторы 18 и 19 предположптельно разрякены (см, фиг, 2,д и а),В момент времени 1, когда приходит положительный фронт первого запускающего импульса,оба конденсатора 18 и 19 начпнаютзаряжаться по цепям: конденсатор 18 - базаэмиттер транзистора 2 - зажим 10 - резистор 12 - диод 13 - конденсатор 19 - базаэмиттер транзистора 3 - зажим 10 - резистор 15 - диод 16. В результате транзисторы 2 и 3 начинают приоткрываться. Но, вследствие разброса параметров транзисторов, один приоткрывается чуть быстрее, второй медленнее, Предположим, быстрее приоткрывается транзистор 3. Тогда, в момент, когда потенциалы коллектора транзистора 3 и конденсатора 18 сравняются, он начинает перехватывать ток, который раньше заряжал конденсатор 18. Если он успел немного зарядиться, то разряжается по цепи: конденсатор 18 - диод 14 - транзистор 3 - диод 4, Транзистор 3 полностью открывается, транзистор 2 - закрывается. Регснеративный процесс происходит очень быстро, так что можно считать, что в момент времени 1, транзистор 3 открывается, транзистор 2 закрывается, запоминающий конденсатор 18 остается разряженным, конденсатор 19 заряжается с постоянной времени тзпрВ момент времени 1 по окончании действия первого запускающего импульса на оба транзистора подается запирающий отрицательный потенциал через открытые диоды 22 и 23. Транзистор 3 закрывается. Диоды 13, 14, 16, 17 закрыты, конденсатор 18 - разряжен, а конденсатор 19 - заряжен.В момент времени 1, приходит второй положительный запускающий импульс. Диоды 22 и 23 запираются. Так как конденсатор 18 был разряжен, диод 13 открывается и течет ток заряда конденсатора 18 по,цепи; конденсатор 18 - база - эмиттер транзистора 2 - зажим 10 резистор 12 - диод 13. Этим зарядным током открывается транзистор 2. Потенциал его коллектора падает, диод 17 открывается, и конденсатор 19 разрякается по цепи: кон 10 15 20 30 40 45 50 55 60 65 денсатор 19 - диод 17 - транзистор 2 - диод 5. Итак, в момент времени , (см. фиг. 2) транзистор 2 открывается, транзистор 3 закрывается, конденсатор 18 заряжается, конденсатор 19 разряжается, причем постоянная ВРСМСНИ РаЗРЯДа трп МаЛа, таК КаК СОПРОтпилснис цепи разряда невелико.В момент времени 14 открь 1 ваются диоды 22 и 23 (аналогично моменту времени 1,), и транзистор 2 закрывается, Диоды 13, 14, 16, 17 заперты. Конденсаторы находятся в предыдущем состоянии: конденсатор 18 заряжен, конденсатор 19 разряжен.В момент времени 15 прихода очередного положительного запускающего импульса диоды 22 и 23 закрываются. Так как конденсатор 19 был разряжен, открывается диод 16 и течет ток заряда конденсатора 19 по цепи: конденсатор 19 - эмиттср-база транзистора 3 - зажим 10 - резистор 15 - диод 16, открывая транзистор 3. Потенциал коллектора транзистора 3 падает, открывается диод 14, и конденсатор 18 разряжается, а конденсатор 19 заряжается. В последующие моменты времени процессы повторяются.Если импульсы на выходе триггера имеют длительность .с и достигают амплитуды 0,67 эмап, ТО ВХОДНОЙ СИГНаЛ ИМЕЕТ СКВажНОСтЬ, равную двум.Так как положительные полупериоды выкодных импульсов в обоих случаях равны т, а скважность известна, увеличение быстродействия оценивается соотношениемУпредите1 г=1,О,пред 1где пре 1 - предельная частотаного триггера 1,преп.- предельная частота делителя,Т, - период выходных импульсов симметричного триггера 1,Т, - период выходных импульсов делителя.Следует отметить, что при использовании коротких запускающих импульсов быстродействие увеличивается еще больше (в пределе его увеличение стремится к двум).Из диаграмм работы предлагаемого устройства (см. фиг. 2) видно, что наиболее ответственная фаза работы делителя (выключение включенного транзистора) происходит мош,- ным входным запускающим импульсом независимо от состояния триггера. Это устраняет указанный недостаток известных схем (когда прп уменьшении выходного сигнала нарушается логика работы входных цепей), что позволяет схеме надежно функционировать при повышенном быстродействии. Указанное преимущество особенно важно при работе триггера на емкостные накопители, где нужно обеспечить полный заряд и разряд конденсатора.Как видно из временных диаграмм (см. фиг. 2), скважность выходных импульсов делителя более или равна четырем, и большую часть времени транзисторы 2 и 3 находятсяв выключенном состоянии, поэтому уменьшается потребляемая могцность триггера. Кроме того, вследствие увеличения быстродействия триггера постоянная времени заряда конденсатора нагрузки может быть увеличена, значит сопротивление, стоящее между источником питания и коллектором транзистора, может быть увеличено,Формула изобретенияДелитель частоты следования импульсов, содержащий симметричный триггер, источник смешения и источник запускающих импульсов, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены резисторы, диоды и резистивный делитель напряженпя, при этом между зажимами источниказапускающих импульсов и каждым из выходов симметричного триггера включена цепь,состоящая из последовательно соединенных5 резистора и двух согласно-включенных диодов, точка соединения которых через конденсатор подключена ко входу симметричноготриггера, а между каждым входом упомянутого триггера и средней точкой резистивного10 делителя напряжения, включенного между источником запускающих импульсов и источником смещения, включен третий диод,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе15 1. Будинский Я. Транзисторные переключающие схемы. М., Связь. 1965, с. 327, рис.236,600738 оставите,анасьева зктор Н. Ванииева Тсхрсд Н, Рыбкина Корректоры: Е, Хмелева и Л.Орлов ПодписиССР каз 353/1611 П пографня, нр. Сапунова, 2 Изд, М 325 осударствспносо коки по делам изобре13035, Москва, 5 К.35, Тираж 1087ета Совета Министровений и открытийРауптскгя наб., д. 4/5