Устройство задержки импульсов

(22) Заявлено 27с присоединение 5.77 (21)2488788/1заявки 51) М. Кл. Н 03 К 5/13 К 17 осудврстввиый оит СССР оо делам зоорвтвнй и открытий(71) Заявител 4) УСТРСЙСТВО ЗАДЕРЖКИ ИМПУЛЬ Изобретение относится к импхнике, а именно к аналоговым стройстержки импулстно устро вам Иьсов,ство задержки импульедовательно включенв на цепочке пос й цепи параллельноаткам этой схемы о ржива К не вр ь выходного напряжен жки, необходимость ф зависи в орлир пульса стояци о фроц мени задния специ для льного разрядного им схемы в исходное со я задержки передцег так как в качестве э приведениямалое времимпульса,ной ячейки та ар 1 ецт адержки используется соб ть затвора полевого тра зисенная Известно так устройство задержки щее цагрузочцый коц кладка которого полне, а вторая - к одимпульсов денсатор, пключена кному выводуи ослед оватезисторов одкаждого из ая епи заряда, состоящей из но соедицеццых МДП трацо типа проводимости, затвороторых подключен через перных одноканальных полевых транзисторов 5с изолированным аатвором. Затвор каждого транзистора в цепочке соединен со стоком того же транзистора, а задерживаемый импульс подается на один конец этойцепочки, к другому концу которой подклю Очен конденсатор. При подаче импульса навход такой цепочки выходное напряжениена стоке какого-либо из транзисторов появляется через время, необходимое длязаряда емкостей аатворов всех транзисторов от начала цепочки до точки сьема выходного напряжения. Подключая выход кразличным точкам схемы, можно изменятьвремя аадержки переднего фронта, Дляформирования заднего фронта импульса и аего задержки существует специальная рарядная цепь, управляемая разрядным импульсом и представляющая собой цепочку последовательно включенных полевых транзисторов с изолированным затвором. Затворы этих транзисторов соединены параллельно и на них подается разрядный импульс. Разрядная цепь подсоедицеца к заГ 1680163 30 3вый конденсатор связи к стоку, и цепь разряда включенную между второй обкладкой нагрузочного конденсатора и общей шиной 2Однако известное устройство имеет недостаточно высокое максимальное время задержки и время задержки зависит от амплитуды выходного сигнала.Бель изобретения - увеличение максимального времени задержки и исключение 10 зависимости задержки от амплитуды выходного сигнала - достигается тем, что в устройство задержки импульсов, содержащее нагрузочный конденсатор, общую шину, цепь заряда из последовательно со единенных МДП транзисторов одного типа проводимости и цепь разряда, введена шиI на питания, подключенная к другому выводу цепи заряда а цепь разряда выпоп 4 нена в виде посдедовательйо включенных Ю МДП транзисторов другого типа проводимости, затвор каждого, из которых через второй конденсатор связи подключен к истоку, причем затворы всех МДП транзисторов цепей заряда и разряда объединены 25 и подключены к входному выводу устройства. Принципиальная схема устройства задержки изображена на чертеже.В процессе работы устройства, когда напряжение на его входе равно нулю, все р-канальные МДП транзисторы открыты, и-канальные закрыты и конденсатор 135 подключен к шине питания 2. Если на вход схемы подать положительный импульс с амплитудой, большей разности напряжения питания и величины порогового напряжения р-канальных МДП транзисторов, то40д -канальный МДП транзистор 3 открывается, а р-канальные МДП транзисторы последовательно закрываются, конденсатор 1 отключается от шины и общего провода и на нем сохраняется высокий45 потенциал, Конденсатор 5 начинает заряжаться током открытого транзистора 3 и, когда разность потепциалов на нем достигнет порогового напряжения и-канального МДП транзистора 6, он откры 50 вается и начинается заряд конденсатора 7, Этот процесс повторяется до тех пор, пока не откроется последний в цепочке и-канальный транзистор 3, тогда происходит разряд конденсатора 1 через откры 55 тые транзисторы. Задержка переднего фронта определяется амплитудой входного импульса, емкостью конденсатора, промежутком исток-затвор транзистора, пороговым напряжением, крутизной и числомтранзисторов в цепочке.В момент включения входного импульса И-канальные МДП транзисторы последовательно закрываются, а МДП транзистор 4 открывается конденсатор 1 оказывается:отключенным от общего провода ишины питания 2 и на нем сохраняется нулевой потенциал. Конденсатор 8 начинаетзаряжаться тохом открытого транзистора4 и, когда разность потенциалов на немдостигнет порога открывания транзистора 9, он открывается и начинается зарядконденсатора 10, Этот процесс .повторяется до тех пор, пока не откроется транзистор 4, тогда конденсатор 1 начинаетзаряжаться через открытые р-канальныеМДП транзисторы до напряжения шиныпитания 2. Задержка заднего фронта зависит от амплитуды входного импульса,напряжения питания, емкости конденсатора промежутка исток-затвор р-канальногоМДП транзистора, порогового напряжения,крутизны и числа транзисторовв цепочке.Задержка переднего и заднего фронтовосуществляется независимо и ее можносделать любой в диапазоне до И С илиВТ,где М , % - число транзисторов,- задержка на одном транзиситоре соответственно для переднего и заднего фронтов.Если не принимать в расчет парамет- .ры транзисторов и внешние напряжения,то С и Г зависят только от емкостиконденсаторов, шунтирующих промежуткиисток-затвор транзисторов, т.е. для расчета на требуемое время задержки необходимо оптимально выбрать значение емкости указанных конденсаторов и количество транзисторов в цепочках. В общемслучае значение емкостей указанных конденсаторов может быть различным не только для разных цепочек, но и дпя однойцепочки.Для регулирования времени задержкикак переднего, так и заднего фронтов внекотором диапазоне может быть использовано смещение подложек. Известно, чтопри увеличении смещения на подложке полевого транзистора с изолированным затвором его пороговое напряжение увеличивается, а крутизна уменьшается. Для данкой схемы это приводит к. тому, что времязадержки увеличивается. Это удобный способ независимого регулирования временизадержки переднего и заднего фронтов импульса, развязанный от входа и выхода5схемы. Как указывалось выше, задержку можно изменять, регулируя амплитуду входного импульса или напряжение источника питания, но при этом происходит од" новременное изменение задержки как переднего, так, и заднего фронтов импульса. Причем если одна из задержек при этом увеличивается, то другая, уменьшается и изменения происходят по разнйм законам. Задержка переднего фронта, является не-. 10 линейной функцией амплитуды входного напряжения, задержка заднего фронта линейно зависит от амплитуды входного напряженийПодложки транзисторов одного типа проводимости на чертеже соединены вместе и подключены к источнику смешения 11 для МДП транзисторов с и-каналом и к источнику смещения 12 для МДП транзисторов с р-каналом. Это не единствен 20 ный способ подключения подложек. На каждую из них может быть подано автономное смещение. Кроме того, подложка каждого из транзисторов может соединять 25 ся с соответствующим электродом источника питания или с истоком того же транзистора,Из анализа работы схемы следует, что задержанный импульс инвертирован относительно входного. Поэтому, если требуется получить задержанный импульс без инверсии, на выходе схемы следует включить инвертор.Изменение устройства по сравнению с35 известным дало качественное изменение принципа задержки импульса.В данном устройстве .задержки-те же транзисторы работают как активные элементы в переключающем режиме, поэтому недостатки, отмеченные выше для известного устройства устранены.ф ормула и зобретенияУстройство задержки импульсов, содержащее нагруэочный конденсатор, первая обкладка которого подключена к обшей шине а вторая - к одному выводуцепи заряда, состоящей из последовательно соединенных МДП транзисторов одноготипа проводимости, затвор каждого из которых подключен через первый конденсаторсвязи к стоку, и цепь разряда, включеннуюмежду второй обкладкой нагрузочного конденсатора и общей шиной, о т л и ч а юш е е с я тем, что, с целью увеличениямаксимального времени задержки и исключения зависимости времени задержки отамплитуды выходного сигнала, в него.введена шина питания, подключенная к друго"му выводу цепи заряда а цепь разрядавыполнена в виде последовательно включенных МДП транзисторов другого типапроводимости, затвор каждого из которыхчерез второй конденсатор связи подключен к истоку, причем затворы всех МДПтранзисторов цепей заряда и разряда, объединены и подключены к входному выводуустройства.Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе1, Патент США Ио 3638047,кл. 307-293, 07.11.72.2, Патент США % 358408кл. 507-276 14,03.71,ЯО 163 авитель П. Лягинед Келемеш Редак ПодписСССР Тираж 1060 ИПИ Государственного комитета по делам изобретений и откр 35, Москва, Ж, Раушская на