Тактовый генератор с контролем

(51) 4 Н 03 К 3 64 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(57) Изобретение может быть использовано в резервированных формирователях тактовых импульсов для синхронизации п-канальных цифровых устройстВ. Цель изобретения - повыше ние эффективности контроля. Тактовый генератор содержит задающий генератор 1, элементы 10 и 11 совпадения, инверторы 13, 28 и 29, усилитель 14, мостовой выпрямитель 17,интегрирующую цепь 27. В устройствовведены элемент 12 совпадения, буферные инверторы 39 и 40, счетный триггер 31 и блок 6 синфазирования,включающий элемент 7 памяти,.мажоритарный элемент 8 и формирователь 9одиночного импульса. В процессе работы тактовый генератор осуществляет двойную интеграцию выпрямленныхсигналов, что уменьшает влияниепульсации во время переходных процессов при снятии питания на параметры импульсных сигналов на выходах 41 устройства. В описании приведен пример реализации мостовоговыпрямителя 17, состоящего из транзисторов 18-212 з.п, ф-лы, 3 ил.Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в резервированных формирователях тактовых импульсов для синхронизации и-канальных цифровых устройств.5Целью изобретения является повышение эффективности контроля,На фиг. 1 представлена функциональная схема тактового генераторас контролем; на фиг. 2 - примерфункциональной схемы включения втрехканальное резервированное устройство; на фиг, 3 - пример функциональной схемы формирователя одиночного импульса.Тактовый генератор с контролемсодержит задающий генератор 1, формирователь 2 тактовых импульсов,состоящий из счетчика 3 и подключенного к его выходам дешифратора 4,выход 5 которого подключен к блоку 6синфазирования, состоящему из последовательно включенных элемента 7памяти, мажоритарного элемента 8 и 25формирователя 9 одиночного импульса,элементы 10-12 совпадений, инвертЬр13, усилитель 14, вход и выход первого инвертора 13 через конденсаторы15, 16 соединены с входами мостового 30выпрямителя 17, выполненного на транзисторах 18, 19, базы которых соединены с соответствующими входами мостового выпрямителя 17 и эмиттерамитранзисторов 20, 21 нижнего плеча,базы которых объединены и соединеныс шиной 22 питания, коллекторы этихтранзисторов также объединены и соединены с конденсатором 23, с коллектором транзистора 24 и с базой транзистора 25 усилителя 14, коллекторытранзисторов 18, 19 объединены и соединены с шиной 26 питания, эмиттерытранзисторов 18, 19 объединены ичерез интегрирующую цепь 27 соединены с входом усилителя 14, выход которого через последовательно включенныеинверторы 28, 29 соединен с выходом30 диагностирующего сигнала, с вторыми входами элементов 12 совпадений,первые входы которых соединены с вы 50ходом 5 дешифратора 4, первым входом элемента 10 совпадений, установочным входом элемента 7 памяти блока б синфазирования и счетного триг 55гера 31, счетный вход которого соединен с выходом 32 мажоритарногоэлемента, 1-вход - с шиной "Логический 0", К-вход - с шиной "Логическая 1", а выход - с первым входомэлемента 11 совпадений, второй входкоторого соединен с выходом задающего генератора 1 и счетным входом33 формирователя 9 одиночного импульса, а выход - с вторым входом элемента 10 совпадений, выход которогоподключен к входу инвертора 13, приэтом выход 34 формирователя 9 одиночного импульса соединен с входом35 сброса счетчика 3 и входом сброса элемента 7 памяти, инверсный выход которого соединен с обменным выходом 36, а входы 37, 38 обмена через буферные инверторы 39, 40 соединены с соответствующими входамимажоритарного элемента 8, Выходы 41элементов 12 совпадений являются выходами тактового генератора с контролем.Формирователь 9 одиночного импульса (фиг.3) содержит инвертор 42,вход и выход которого подключены соответственно к входам 1 и К сдвигового регистра на триггерах 43, 44,прямой выход триггера 43, инверсныйвыход триггера 44, счетный вход 33подключены к соответствующим входамэлемента 45 совпадений, выход которого является выходом 34 формирователя 9, а вход 46 - управляющим входом формирователя 9,Тактовый генератор с контролем водноканальном включении работает сле.дующим образом.При включении напряжения питаниязадающий генератор 1 возбуждается иего сигналы через формирователь 2тактовых импульсов, через его счетчик 3 и дешифратор 4 поступают на установочный вход счетного триггера31, с выхода которого снимается сигнал, разрешающий прохождение сигналов задающего генератора 1 черезэлементы 10, 11 совпадений, инвертор13, конденсаторы 15, 16 на вход мостового выпрямителя 17. Сигналы навходе-выходе инвертора 13 вследствиебольшого входного сопротивлениятранзисторов 18, 19 имеют высокуюпрямоугольность, что позволяет емкость конденсатора интегрирующей цепи 27 выбирать, исходят иэ длительности фронта, спада импульсов навходе-выходе инвертора 13.При переходных процессах в моментвключения-выключения источника питания усилитель 14 переходит в ли5 10 5 20 25 30 35 40 45 50 55 нейный режим работы. Возникающие во время переходных процессов пульсации по фронту и спаду импульсов сглаживаются конденсатором 23.совместно с резистором в коллекторной цепи транзистора 24.В результате двойной интеграции выпрямленных сигналов уменьшается влияние пульсаций во время переходных процессов при снятии питания на параметры импульсных сигналов на выходах 41 устройства.При переходе транзистора 25 в режим отсечки на входе инвертора 28 и выходе инвертора 29 возникает сигнал "Логическая 1", разрешающий прохождение тактовых сигналов через элементы 12 совпадений.Значение напряжения питания, при котором достигается порог срабатывания элементов контроля, выбирается иэ условия однозначного формирования логических сигналов на выходах тактового генератора, т,е. сигналы на выходах 41 должны восприниматься однозначно как логические сигналы, имеющие четко выраженные значения "логического 0" и "логической 1", что позволяет использовать их какдиагностирующие сигналы.Требуемый порог срабатывания задается при помощи эмиттер-базовых переходов транзисторов 18-21 мостового выпрямителя 17 и транзистора 24, усилителя 14, интегрирующей цепи 27.При достижении значения потенциала порога срабатывания элементов контроля транзисторы 18, 19, 24 переходят в режим отсечки, а транзистор 25 переходит в режим насыщения Ускоренный переход транзисторы 25 в режим насыщения и перезаряд конденсатора 23 осуществляется при помощи транзисторов 20, 21 нижнего плеча мостового выпрямителя 17. При формировании на выходе (входе) инвертора 13 "логической 1" транзистор 21 (или транзистор 20) включается инверсно, образует с транзистором 25 составной транзистор - создается дополнительный путь для тока заряда конденсатора 23 и тока базы транзистора 25. Повышается чувствительность блока контроля к изменению напряжения питания: - за меньший перепад Ь П относительно порога срабатывания элементов контроля транзистор 25 переходит в режим насыщения. Сигнал логического О" через инверторы28, 29 блокирует элементы 12 совпадений и формирует по выходу 30 сигнал "логического 0". Таким образом,формирование "логического О" осуществляется раньше, чем происходит изменение параметров импульсных сигналовза допустимые пределы, и можно принять решение, например, по отказуисточника питания или тактового генератора,В трехканальном включении (фиг,2) работа и контроль тактовых генераторов с контролем осуществляется следующим образом. При включении питания задающие генераторы 1 возбуждаются и начинается счет импульсов. Как только на выходе дешифратора 4 появляется сигнал, срабатывает эле мент 7 памяти и его сигнал через выход Зб поступает на входы 37 или 38, далее через инверторы 39 или 40 на входы мажоритарных элементов 8 соседних каналов.При срабатывании элемента 7 памяти еще одного канала на выходах мажоритарных элементов 8 одновременно появляется сигнал, происходит запуск формирователей 9 одиночных импульсов, которые устанавливают счетчики 3 в начало счета, а элементы 7 памяти устанавливаются в исходное состояние. Таким образом, все тактовые генераторы начинают работать синхронно, а на выходе мажоритарного элемента 8 появляются импульсные сигналы, которые используются для синхронизации счетного триггера 3 1.При отказе задающего генератора 1 типа логического 0, члогическойна входе и выходе инвертора 13 устанавливается статическое состояние. В результате прекращается протекание тока через конденсаторы 15, 16, базоэмиттерные переходы транзисторов 18, 19, интегрирующие цепь 27 в базу транзистора 24 и он начинает закрываться, при этом транзистор 25 открывается и на выходе 30 появляется "логический О".При отказе формирователя 2 тактовых импульсов типа "логической 0" блокируется вход элемента 10 совпадений и на входе и выходе инвертора 13 устанавливается статическое состояние, что приводит, как описывалось выше, к появлению "логического 0" на выходе 30.При отказе формирователя 2 тактовых импульсов типа "логической 1" на выходе 5 дешифратора ч на установочный вход 8 счетного триггера 31 поступает сигнал "логической 1", а на его счетный вход-сигнал с выхода мажоритарного элемента 8. На прямом выходе счетного триггера 31 возникает "логический О", блокирующий элемент 11 совпадений. Элемент 10 совпадений, инвертор 13 переходят в статическое состояние и на выходе 30 формируется сигнал "логического 0" отказа канала, используемый для диагностики работы тактовых генераторов. 10 15 Формула изобретения 20 1. Тактовый генератор с контролем, содержащий задающий генератор, выход которого соединен с первым входом формирователя тактовых импульсов, выход которого соединен с первыми входами первого и вторых элементов совпадений, выходы первогоФ элемента совпадений и первого инвертора через соответствующие первый и второй конденсаторы соединены с первым и вторым входами мостового выпрямителя, третий и четвертый входы которого соединены соответственно с первой и второй шинами питания, первый выход мостового выпрямителя через интегрирующую цепь соединен с первым входом усилителя, второй и третий входы которого соединены соответственно с первой и второй шинами питания, второй выход мостового выпрямителя соединен с четвертым входом усилителя, выход которого через последовательно соединенные второй и третий инверторы соединен с вторыми входами вторых элементов совпадений, отличающийся45 тем, что, с целью повышения эффективности контрля, введены третий элемент совпадений, первый и второй буферные инверторы, счетный триггер и блок синфазирования, причем выход Формирователя тактовых импульсов соединен с первым входом блока синфазирования, первый выход которого является обменным выходом, первый и второй входы обмена через соответствующие первый и вто рой буферные инверторы соединены с вторым и третьим входами блока синфазирования, четвертый вход которого соединен с выходом задающего генератора и первым входом третьего элемента совпадений, второй вход которого соединен с прямым выходом счетного триггера, 1-вход которого соединен с шиной "Логический 0", а К-вход соединен с шиной Логическая 1", счетный вход счетного триггера соединен с вторым выходом блока синФазирования, третий выход которого соединен с вторым входом формирователя тактовых импульсов, выход которого соединен с входом установки счетного триггера, выход третьего элемента совпадений соединен с вторым входом первого элемента совпадений.2. Генератор по п. 1, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что блок синфазирования содержит элемент памяти, мажоритарный элемент, формирователь одиночного импульса, причем прямой выход элемента памяти соединен с первыми входами мажоритарного элемента, выход которого соединен с первым входом формирователя одиночного импульса, выход которого соединен с входом предустановки элемента памяти, инверсный выход которого является первым выходом блока синфазирования, выход мажоритарного элемента является вторым выходом блока синфазирования, выход Формирователя одиночного импульса является третьим выходом блока синфазирования, вход установки элемента памяти является первым входом блока синфаэирования, второй и третий входы мажоритарного элемента являются вторым и третьим входами блока синфазирования, второй вход Формирователя одиночного импульса является четвертым входом блока синфазирования3. Генератор по п. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что мостовой выпрямитель содержит четыре транзистора, причем коллектор и эмиттер первого транзистора соединены соответственно с коллектором и эмиттером второго транзистора, эмиттер третьего транзистора соединен с базой первого транзистора и является первым входом мостового выпрямителя, эмиттер четвертого транзистора соединен с базой второго транзистора и является вторым входом мостового выпрямителя, коллекторы первого и второго транзисторов являются третьим входом1378021 первым выходом мостового выпрямителя, коллекторы третьего и четвертого транзисторов объединены и являются вторым выходом мостового выпрямителя. Фи Фиг Э биряк Составитель Ю.Техред Л. Олийнык рректор Н,Король Редактор М. Цитк з 889/54 НИИПИ Г оми кры я н по делам13035, Моск 4/ жгород, ул. Проектна Производственно-полиграфическое предприяти мостового выпрямителя, базы третьего и четвертого транзисторов объединены и являются четвертым входом мостового выпрямителя, эмиттеры первогои второго транзисторов являются Тираж 928ударственногоизобретенийва, Ж - 35, Рауш ПодпиСССРй