Помехоустойчивый триггер

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН ЯО 14765 3 К 3/286 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ЕТЕЛЬСТВ Н АВТОРСН ов,тво СССР6, 1980,о СССР86, 1984 ТРИГГЕРится к импул ь использовычислитель енной помехо ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГННТ СССР(57) Изобретение относной технике и может бытвано в автоматических иных устройствахс повыш устойчивостью, Цель изобретенияповышение помехоустойчивости. Длядостижения поставленной цели в устройство введены элементы НЕ 11, 12,15, 16, элементы И-НЕ 14, 18 и элементы 13, 17 задержки, Помехоустойчивый триггер также содержит элементыИ-НЕ 1, 2, диоды 3, 6 резисторы 4,7, 9, 10, конденсаторы 5, 8, элементы И 19, 20, входные шины 22,1, 22.2и выходные шины 21,1, 21,2, Цельдостигается за счет исключения воздействия импульса помехи, пришедшего на одну входную шину, сразу жепосле окончания воздействия установочного сигнала, пришедшего на другую входную шину триггера, 2 ил.14765Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в автоматических и вычислительныхустройствах.Цель изобретения - повышение помехоустойчивости.Поставленная цель достигается засчет введения новых конструктивныхпризнаков, обеспечивающих исключениевоздействия импульсов помехи, пришедших на одну входную шигу триггерапосле воздействия установочного сигнала, пришедшего на его другую входную шину.На фиг, 1 представлена функцио 15нальная схема помехоустойчивого триггера; на фиг, 2 - временные диаграммы работы помехоустойчивого триггера,Помехоустойчивый триггер содержитпервый, второй элементы И-НЕ 1, 2,первый диод 3, первый резистор 4,первый конденсатор 5, второй диод6, второй резистор 7, второй конден 25сатор 8, третий, четвертый резисторы 9 и 10, первый элемент НЕ 11, третий элемент НЕ 12, первый элемент 13задержки, третий элемент И-НЕ 14, второй элемент НЕ 15, четвертый элемент НЕ 16, второй элемент 17 за 30держки, четвертый элемент И-НЕ 18,первый, второй элементы И 19, 20,первая, вторая выходные шины 21.1,21.2, первая, вторая входные шины22,1, 22,2, блок 23 начальной установки,На фиг. 2 приведены временные диаграммы 24-37 сигналов, соответственно, на входной шине 22,1, на входеэлемента НЕ 11, на выходе элементаНЕ 11, на выходе элемента 13 задержки,на выходе элемента И-НЕ 14, на выходе элемента И-НЕ 1, на выходной шине 21,1, на входной шине 22,2, навходе элемента НЕ 15,.на выходе элемента НЕ 15, на выходе элемента 17задержки, на выходе элемента И-НЕ 18,на выходе элемента И-НЕ 2 и на выходной шине 21.21 50Выходы элементов И-НЕ 1 и 2. соединены соответственно с первыми входами элементов И 19, 20 и соединены соответственно с катодами диодов 3 и 6,аноды которых соединены соответственно через резисторы 4 и 7 с первымивыводами конденсаторов 5 и 8, вторыевыводы которых соединены с общей шиной, первые выводы конденсаторов 5 и 9628 соединены соответственно через резисторы 9 и 10 с шиной питания, выходы элементов И 19 и 20 соединенысоответственно с выходными шинами21,1, 21,2 и соединены соответственно с первыми входами элементов И-НЕ2 и 1, первые входы элементов И-НЕ14 и 18 соединены соответственно совходными шинами 22,1 и 22,2, вторыевходы элементов И-НЕ 1 и 2 соединенысоответственно с выходами элементовИ-НЕ 14 и 18, вторые входы которыхсоединены соответственно с выходамиэлементов 13 и 17 задержки, входы которых соединены соответственно с выходами элементов НЕ 11, 15 и соединены соответственно с входами элементов НЕ 12 и 16, выходы которых соединены соответственно со вторыми входами элементов И 19, 20, первые выводы конденсаторов 5 и 8 соединенысоответственно с входами элементовНЕ 11 и 15.Выход блока 23 начальной установкисоединен с третьим входом элементаИ-НЕ 2,Выходные шины 21,1, 21.2 являются,например, прямым 1 и инверсным Явыходами триггера, по входным шинам22,1 и 22,2 подаются соответственносигналы установки в единицу Я и вноль К.Помехоустойчивый триггер работаетследующим образом,В исходном состоянии на шины 22,1 и 22,2 устройства поступают сигналы логического нуля, На выходах элементов И-НЕ 14 и 18 сформированы сигналы "1", При этом на одном из выходов устройства (например, Ц) сформирован сигнал "0", а на другом выходе (О) "1", Первый конденсатор 5 разряжен через первый резистор 4, первый диод 3 и элемент И-НЕ 1, а конденсатор 8 заряжен от шины питания через резистор 10, так как на выходе элемента И-НЕ 2 сформирован сигнал "1",Такой режим соответствует режиму хранения информации. Если в этом режиме кратковременно исчезнет напряжение питания (возникнет помеха поцепям питания),то состояние помехоустойчивого триггера не изменится. При кратковременном исчезновении напряжения питания, начнет разряжатьсяконденсатор.8 через резистор 10 иисточник питания, Если за время действия помехи по цепям питания.напря 1476596жение на конденсаторе 8 не снизитсяниже уровня, расдениваемого элементом НЕ 15 как сигнал "1", то привосстановлении напряжения питания5конденсатор 8 подтвердит состояние"1" для элемента НЕ 15 и помехоустойчивый триггер сохранит на своих выходах состояние, которое было до исчезновения напряжения питания. 10Задержка по цепи: элемент НЕ 12,элемент И 19, элемент И-НЕ 2 и элемент И 20, должна быть меньше задержки по цепи: элемент 13 задержки,элемент И-НЕ 14, 15Если на шине 22.2 устройства появится импульс помехи, то он не изменит состояния помехоустойчивоготриггера, так как на входе И-НЕ 18с выхода элемента 17 задержки сформирован сигнал "0",Если на шине 22,1 устройства появится сигнал в виде "1", то навыходе элемента И-НЕ 14 сформируетсясигнал "О", а на выходе элемента 25И-НЕ 1 сигнал "1", Конденсатор 5 начнет заряжаться от источника питаниячерез резистор 9, Пока конденсатор5 не успел зарядиться до уровня, расцениваемого элементом НЕ 11 как "1" 30(уровень срабатывания), состояниевыходных сигналов помехоустойчивоготриггера не изменится и, если входной сигнал вновь принял уровень 0(т.е. это была помеха), то диод 3откроется и через резистор 4 разрядится конденсатор 5 и триггер сохранит свое состояние.Если входной сигнал длится достаточно долго (т,е, это управляющий 40сигнал) и конденсатор 5 успевает зарядиться до уровня, расцениваемогоэлементом НЕ 11 как "1", то на выходе элемента НЕ 12, а следовательно,на шине 2111 появится сигнал п 1, ана выходе элемента И-НЕ 2, а следовательно, и на шине 21,2 триггера сигнал "0", Сигнал "0" с выхода элемента И 20 поступает на вход элементаИ-НЕ 1, поэтому сигнал "1", поступающий с конденсатора 5 по цепи: элемент НЕ 11, элемент 13 задержки, элемент И-НЕ 14, на вход элемента И-НЕ1, не изменит состояния элемента И-НЕ1, Так как на выходе элемента И-НЕ2 сформируется сигнал "0", то конденсатор 8 начнет разряжаться черезрезистор 7, диод 6 и элемент. И-НЕ 2.В случае, если в этот момент. времени, пока конденсатор 8 не разрядилсядо уровня, расцениваемого элементомНЕ 15 как уровень "0", на шине 22,2появится импульс помехи (фиг. 2,временная диаграмма 31) то в отличиеот известного помехоустойчивый триггер не изменит своего состоянияПокана входе элемента НЕ 15 сформировансигнал "1", на входе элемента И-НЕ18 установлен сигнал "О", который запрещает прохождение через элементИ-НЕ 18 импульсов помехи, Таким образом, состояние выходов помехоустойчивого триггера при появлении помехи не изменится,Помехоустойчивый триггер не изменит своего состояния также и в томслучае, когда импульс помехи уже появился в момент времени, при которомконденсатор 8 разрядился до уровня,воспринимаемого элементом НЕ 15 ужекак уровень 0, но не разрядился досвоего начального значения (т,е. награнице уровня "0" и "1"). Это объясняется тем, что в этом случае импульспомехи, поступающий на одни из входов элемента И-НЕ 18, появится на еговыходе через время, определяемое элементом 17 задержки, а за это время конденсатор 8 разрядится досвоего начального значения, И еслиэто действительно была помеха, токонденсатор 8 не зарядится до значения, воспринимаемого элементом НЕ 15как уровень "1", т.е, триггер не изменит своего состояния,Помехоустойчивый триггер работаетаналогично, если в исходном состоянии конденсатор 5 заряжен, а конденсатор 8 разряжен.Время переключения триггера определяется величинами емкости конденсаторов 5 и 8, сопротивления резисторов 9 или 1 О, сопротивления входной цепи элементов НЕ 11 и 15, уровнем срабатывания логических элементов НЕ 11 и 15 и величиной начального напряжения на конденсаторах 5 и8, которое зависит от выходного напряжения элементов И-НЕ 1 и 2, диодов 3 и 6 и сопротивления разрядногорезистора 4.или 7. Величина сопротивления разрядных резисторов 4 и 7 должна быть как можно меньше для получениА малого начального напряжения наконденсаторах 5 и 8, но достаточнойдля ограничения разрядного тока набезопасном для логических элементов1476596 35 40 45 50 И-НЕ 1 и 2 уровне, Резисторы 9 и 10обеспечивают стабильный заряд конденсаторов 5 и 8 независимо от величины входного сопротивления элементов НЕ 11 и 15 и .обеспечивается гарантированный уровень 1" ца их входах, что позволяет применять различную элементную базу (например, КМОП -логические элементы) при построенииподобных триггеров.Глок 23 начальной установки(Фиг. 1,пунктир) введен для определенности состояния помехоустойчивого триггера при включении напряженияпитания, Он может быть выполнен различными способами, например, с помощью ЗС-цепи, В этом случае постоянная времени ЕС-цепи блока 23 начальной установки должна быть больше постоянной времени цепи: резистора 9 иконденсатора 5 (резистора 10 и конденсатора 8). В этом случае, послевключения напряжения питания на шине 21,1, сформируется сигнал "О", ана шине 22,2 сигнал "1",Элемент НЕ 11 (15) выполняет двефункции: инвертора и порогового устройства,. При заряде (разряде) конденсатора .до уровня, воспринимаемого логическим элементом как уровеньлогической "1" ("0"), сигнал с еговыхода воздействует одновременно наэлемент НЕ 12 (1 б) и элемент 13 (17)задержки. Подключение конденсаторатолько к входу одного логическогоэлемента делает несущественным возможное различие в пороге срабатывания логических элементов,Элементы 13 и 17 задержки такжемогут быть реализованы различнымиспособами, например, последовательным включением логических элементов,с помощью КС"цепи, цифровыми методами и т.п,Таким образом, при воздействии помех по цепям питания или по управляющим входам Я, К, возникающих в любой момент времени, состояние на шинах 21,1, 212 остается неизменным 1 О 5 20 25 30 чем обеспечивается повышенная помехоустойчивость триггера,Формула изобретения 11 омехоустойчивый триггер, содержащий две входные шины, две выходные шины, два элемента И, два диода, два конденсатора, четыре резис - тора и первый, второй элементы И-НЕ, выходы которых соединены соответственно с первымн входами первого и второго элементов И и соединены соответственно с катодами первого и второго диодов, аноды которых соединены соответственно через первый, второй резисторы с первыми выводами первого, второго конденсаторов, вторые выводы которых соединены с общей шиной, первые выводы первого, второго конденсаторов соединены соответственно через третий и четвертый резисторы с шиной питания, выходы первого и второго элементов И соединены соответственно с первой, второй выходными шинами и соединены соответственно с первыми входами второго и первого элементов И-НЕ, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что,с целью повышения помехоустойчивости, в него введены четыре элемента НЕ, два элемента задержки, третий и четвертый элементы И-НЕ, первые входы которых соединены соответственно с первой, второй входными шинами, вторые входы первого ивторого элементов И-НЕ соединенысоответственно с выходами третьегои четвертого элементов И-НЕ, вторые входы которых соединены соответственно с выходами первого и второгоэлементов задержки, входы которыхсоединены соответственно с выходамипервого, второго элементов НЕ и соединены соответственно с входами третьего и четвертого элементов НЕ, выходы которых соединены соответственно с вторыми входами первого и второго элементов И, первые выводы первого и второго конденсаторов соединены соответственно с входами первогои второго элементов НЕ.1476596 г 2 ЛО Составитель А,Ран Техред А.Кравчук орректор ОвКРа Редактор М,Н а олуже изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. на, 10 аказ 216756 Тираж 885 Подписное ИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5