Ждущий генератор

(19) (11 3 К 30 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ(56) 1. Шило В.Л. Линейные интегральные схемы в радиоэлектронной аппаратуре. М "Советское радио", 1979, с.233-236.2, Авторское свидетельство СССР В 425312, кл. Н 03. К 3/02, 1972, (54)(57) ЖДУЩИЙ ГЕНЕРАТОР, содержащий компаратор напряжений, входы которого подключены к выходам времязадающей Вс-цепи и резнстивного делителя, первый логический элемент НЕ, вход которого подключен к выходу компаратора, логический элемент ИЛИ-НЕ, первый вход которого подключен к выходу первого элемента НЕ, второй вход к шине запуска, а выходк общей шине компаратора, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения Функциональных возможностей путем увеличения коэффициента использования емкости времязадающего конденсатора, в него введены второй элемент ЙЕ и элемент 2 ИЛИ, причем вход второго элемента НЕ соединен с первым входом элемента 2 ИЛИ ,выходом первого элемента НЕ и резис. тором времязадающей Рс-цепи, конденсатор которой соединен с выходом второго элемента НЕ и одним из резисто ров резистивног,.1 делителя, второй резистор которого соединен с выходом ЕР элемента 2 ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ-НЕ и общей шиной компаратора.Изобретение относится к импульс-ной технике и может использоватьсядля Фо" 1 ирования высокостабильныхинтервалов времени в аппаратуре автоматики, телемеханики, измерительной техники и т.д. 5Известны времязадающие устройства, основанные на мостовом принципеформирования интервалов времени,которые могут работать в несколькихрежимах, например в ждущем и автоколебательном Г 13.Недостатком этих устройств является небольшой коэффициент К использования емкости С времязадающего,конденсатора, определяемый как величина формируемого интервала времени Т, приходящаяся на единицу емкости; К= вр-д - 11),Т СБлижайшйм йо технической сущности к предлагаемому является идущийгенератор, содержащий компараторнапряжений, входы которого пОдключены к выходам времязадающей ЙС -цепи и реэнстивного делителя напряжения, первый логический элемент НЕ,вход которого подключен к выходукомпаратора, логический элементИЛИ-НЕ, первый вход которого подключен к выходу элемента НЕ, второйвход - к шине запуска, а выход -, к общей шине компаратора 21,З 0Недостатками нэвестнбго устройстваявляются небольшой коэффициент использования емкости времязадающегоконденсатора и узкие функциональныевозможности, 35Цель изобретения - увеличение коэфФициента использования емкости времязадающего конденсатора и расширениефункциональных возможностей.Укаэанная цель достигается тем, 40что в ждущий генератор, содержащийкомпаратор напряжений, входы которогоподключены к выходам времязадающейРС-цепи и реэистивного делителя, пер, вый логический элемент НЕ, вход кото рого подключен к выходу компаратора,.логический элемент ИЛИ-НЕ, первыйвход которого подключен к выходу первого элемента НЕ, второй вход - кшине запуска, а выход - к общей шинекомпаратора, введены второй элементНЕ и элемент 2 ИЛИ, причем входвторого элемента НЕ соединен с первымвходом элемента 2 ИЛИ, выходом первого элемента НЕ и резистором времязадаюшей РС-цепи, конденсатор которойсоединен с выходом второго элементафНЕ и одним из резисторов резистивногоделителя, второй резистор которогосоединен с выходом элемента 2 ИЛИ,второй вход которого соединен с выхо дом элемента ИЛИ-,НЕ и общей шинойкомпаратора.На фиг.1 изображена электрическаясхема предлагаемого устройства,на фиг.2 - зпюры напряжений, 65 Устройство содержит компаратор 1 напряжений, например интегральный компаратор на основе дифференциаль.ного усилителя, неинвертирующий и инвертирующий входы которого подключены соответственно к выходу время- задающей РС-цепи 2, содержащей конденсатор 3 и резистор 4 и к выходу делителя 5 напряжения, содержащего например резисторы б и 7,К выходу компаратора 1 подключен вход первого логического элемента НЕ 8, к выходу которого подключен первый вход логического элемента ИЛИ-НЕ 9, Второй вход элемента ИЛИ-НЕ 9 подключен к шине 10 запуска а выход - к,общей шийе компаратора 1Вход второго логического элемента НЕ 11 и один из входов логического элемента 2 ИЛИ 12, другой вход которого подключен к выходу элемента ИЛИ-НЕ 9, подключены к выходу первого элемента НЕ 8. Выход второго элемента НЕ 11 соединен с выходом первого элемента НЕ 8 и выходом элемента 2 ИЛИ 12 через времязадающую Рсцепь 2 и делитель 5 напряжения соответственно.Устройство работает следующим образом.В ждущем режиме работы на шине 10 запуска установлен логический "0". Предположим, что на оставшейся входе элемента 9 также установлен логический О. Тогда на выходах элементов 9 и 12 устанавливаются логические "1"(О вы 9 и О в 1 ) . посколькУ общаЯ шина компаратора 1 находится под потенциалом логической "1" элемента 9, компаратор 1 отключен, и на его выходе, независимо от величин входных напряжений, устанавливается логическая "1", а на выходах элемени "1"ОВЫХ 11)соответственно.Таким образом, в исходном состоянии времязадающий конденсатор 3 заряжен о начального напряженияО 40о со,вых м-и ына неинвертирующем входе 6 мпаратора 1 устанавливается напряжение Оо =ОВыв, а на инвертирующем +ОВЫХ 1 ВЫХ 12 ВЫХ.Ц2ВЫХ 2 ВЫХ 1/ ВЬ 1 Х 1Р 1 где 1 й 1+ Р 2 Р и = 2 Р 1+В 2 ,. А 1, Я 2 - сопротивление резисторов б и 7 делителя 5. При этом энергопотребление пред-. лагаемого устройства, как и известно(6)45 ЕЫХ 8 еых 1 ЕЬи 12 го определяется только энергопотреблением логических элементов 8,9,11 ,и 12.При поступлении положительного импульса (логической ь 1" ) на шину 10 на выходе элемента 9 устанавливается логический "0"(О", )а на .компаратор 1 поступает напряжение питания, равноееыз)так как напряжение Ц;, на инвертирующем входе компаратора 1 в начальный момент больше, чем на- Щ пряжение 00 на неинвертирующем входе, на выходе компаратора 1 установится логический.ьОьь. На выходах элементов 8 и 12 установятся логические)вьие и 36 ь, 12 )а на выходе эле мента ЙЕ 11 - логический "0" (06 Ьх 11), Так-как на вход элемента 9 поступает логическая ьь 1 ьь с выхода элемента 8, то после окончания запускающего импульса на:его выходе останется логический "0".Делитель 5 напряжения окажется1- о .включенным под напряжение ЕВДО -О ) и на инвертирующем входе компаратора 1 установитсЯ напрЯжение5 где й - сопротивление резистора 4 рС - емкость конденсатора 3,Тогда при использовании элементов 40Г,11 и 12, выполненных в одной микро.схеме, можно принять, что и выражение 5) примет видт =всеПосле переключения компаратора 150 и элементов 8,9, 11 и 12 ь в исходное состояние начинается процесс восстановления исходного состояния устройства. На инвертирующем входе компаратора 1 устанавливается напряжение Ц .Времязадающая РС-цепь 2 окажетсявключенной под напряжение:(о" - иоЭ 216 ЫХ 11 ЕЫХЕ) ь(9) которое по знаку противоположно на пряжению О на конденсаторе 3и последний начинает перезаряжатья,стремясь к напряжению Е 32 =ОсюПри этом на неинвертирующем вхо 1 д 1 еЗ 21 Сф компаратора 1 возникает положитель- Я Времязадающая Кс-цепь 2 экажетсявключенной под напряжение: кь Ь ьььь "ььи ьь )(ь 1 которое по знаку противоположно начальному. напряжению О 0 .на конденсаторе 3, и последний ВаЧнет пере,заряжаться. При этом на неинвертирующем входе компаратора 1 возникает отрицательный скачок напряжения равный 0 11 - С со 1 бабью 11 )+Перезаряд конденсатора 3 закончится, когда напряжение на неинвертирующем входе компаратора 1 достигнет порогового значения Оп 1, а на конденсаторе 3 - величины (со 2 Р 1 -О,к,),При этом на выходе компаратораС 021 1 установится логическая "1 ь, на выходе элемента 8 - логический "0", а на выходах элементов 9,11 и 12 - логический "1".Таким образом, конденсатор 3 пере- заряжается от напряжения (со до напряжения ,Осо 2 под воздействйем напряжения Е 611,Величина формируемого интервала времени определяется из выражения: тный скачок напряжения, равный 02==(со 21+ я. Когда напряжениена конденЯЪоре 3 станет равнымустройство возвратится в исходноесостояние. При работе устройствав автоколебательном режиме на шйне10 установлена логическая "1,", а навыходе элемента 9 - логический "0".Установившийся режим работы устройства наступает после окончанияформирования первого полупериода,длительность которого определяетсявыражением 15 ). Однако, в отличиеот предыдущего режима из-за присутствия на входе элемента 9 логической"1" после формирования первого полупериода отключение компаратора 1"не происходитПосле формирования первого полупериода компаратор 1 переключается,иа его выходе устанавливается логическая ф 1 ьь, на выходах элементов 8 и12 .- логический 0 ИвЬХеи выхиа иа выходе элемента 11 - логическая"1 "(Ц,к),Делитель 5 напряжения окажетсявключенным под напряжениеЕ . =Ь -ОеььЬь Ь ьыььь ььв ь ) (10)1037418 и на инвертирующем входе компаратора 1 установится напряжение(у 1 уо +Оп 2, вьх 1 выход вьх 1(11)Времязадающая йс-цепь 2 окажется включенной под напряжение Еэкоторое по знаку. противоположно на- пряжениюО на конденсаторе 3, и посСО 21ледний начинает перезаряжаться. При этом на неинвертирующем входе компаратора 1 возникает положительный скачок напряжения, равный 0Перезаряд конденсатора 3 закончится, когда напряжение на неинвертирующем входе компаратора 1 достигнет. 10 Ез +со(гРсе 11 В- О -п О -О -О +Овых "вых"вых выхг вьх вьх . вых вых11 В( 1 11 Е( С момента переключения компарато- З 0 ра 1 делитель 5 напряжения окажется включенным под напряжение ЕзЭ 1 и на инвертирующем входе компаратора установится напряжение Цп 1.Времязадающая Рс-цепь 2 окажется35 включенной под напряжение Е экото 111 рое по знаку противоположно напряже ниюОсо на конденсаторе 3, и.последний начинает перезаряжаться. При40 э со:асепЕ -0со11 г 1 вых, - выл + вых - выл -я вых -фвых /-"вых "вых11 12 12 Э,8 1 1а 11) 11 ым1С учетом условий (б ) и(7 ) выражениеа период следования импульсов С учетом условий (б) и (7) выражение 13 примет вид:Е 11=РСеп -(14)2 порогового значения О а на конденсаторе 3 - величины О = Е -1,И -Осо 22 эпр век) 12)При этом на выходе компаратора 1 установится логический "0", на выходах элементов 8 и 12 - логическая "1", а на выходе элемента 11 - логический фО",Таким образом, конденсатор 3 пере- заряжается от напряженияО о до насог 1 пряжения Оо под воздействием напряжения Е321Величина формируемого интервала времени определяется из выражения 12 12 Вэтом на неинвертирующем входе компа.ратора 1 возникает отрицательный скачок напряжения, равный(15)Перезаряд конденсатора 3 закончится, когда напряжение на неинвертирующем входе компаратора достигнет порогового значения Оп, а на конденсаторе 3 - величины Ъсо .СО У 1Таким образом, конденсатор 3 перезаряжается от напряжения Ососо до напряжения Осо 2 под воздействием напряжения Е в .Величина формируемого ийтервала времени определяется из выражения: