Формирователь логических сигналов по включению-выключению напряжения питания

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ 647868 РЕСПУБЛИК 9) (11) 3 К 5/ 51) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР 6 й 0% ДСЕЛ 13.1: Б-"БЙЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССР В 1272496, кл. Н 03 К 17/22, 1987.Блок питания БПС-1, Техническое описание 2,087.082,ТО Плата логики, 1984. (54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ ЛОГИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ ПО ВКЛЮЧЕНИЮ-ВЫКЛЮЧЕНИЮ НАПРЯЖЕНИЯ ПИТАНИЯ(57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для формирования временной диаграммы начального запуска и выключения процессоров, Цель изобретения - упрощение формирователя - достигается путем изменения принципа формирования выходнои временной диаграммы, Формирователь логических сигналов по включению-выключению напряжения питания содержит элемент И - НЕ 1, компараторы 2 3, 34, транзисторы 4, 5, диоды 6 - 8 и 35 - 37, конденсаторы 9-11, резисторы 12, 14 22 и 26 - 33, общую шину 13 питания, плюсовую шину 23 источника питания, выходы 24, 25 логических сигналов, элемент ИЛИ - НЕ 38, вход 39 контроля включения питания, вход 40 контроля сетевого напряжения, вход 41 контроля напряжения питания формирователя, плюсовую шину 42 питания, вход 43 повторного запуска, вход 44 контроля напряжений, источника питания. За счет введения компаратора 34, диодов 35; 36, 37, элемента ИЛИ - ) НЕ 38 и новых связей обеспечивается исключение большего количества логических элементов, что упрощает формирователь, 1 ил,1 У 7,1Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для формирования временной диаграммы начального запуска и выключения процессоров, например, серии К 581, К 1801.Цель изобретения - упрощение формирователя за счет изменения принципа формирования выходной временной диаграммы,На чертеже приведена схема формирователя.Формирователь содержит элемент ИНЕ 1, первый 2 и второй 3 компараторы, первый 4 и второй 5 транзисторы, первый б, третий 7. и второй 8 диоды, первый 9, второй 10 и третий 11 конденсаторы, семнадцатый резистор 12, общую шину 13, первый резистор 14, третий резистор 15, второй резистор 16, пятнадцатый 17 и четырнадцатый 18 резисторы, шестнадцатый 19, тринадцатый 20, шестой 21 и четвертый 22 резисторы, плюсовую шину 23 источника питания, второй 24 и первый 25 выходы, пятый 26, седьмой 27, двенадцатый 28, восьмой 29, девятый 30, десятый 31, одиннадцатый 32, восемнадцатый 33 резисторы, третий компаратор 34, шестой 35, пятый 36 и четвертый 37 диоды, элемент ИЛИ-НЕ 38, второй 39, третий 40, четвертый 41 входы, плюсовую шину 42 питания, пятый 43 и первый 44 входы, третий выход 45. Первый компаратор 2 соединен инвертирующим входом с.первымй выводами первого 14, второго 16 резисторов и первого конденсатора 9, неинвертирующим входом - с первым выводом третьего резистора 15, первый диод б соединен катодом с вторым выводом второго резистора 16. Элемент ИНЕ 1 соединен первым входом с первым входом 44 формирователя, первый выход 25 которого соединен с первым выводом.четвертого резистора 22 и коллектором первого транзистора 4, соединенного базой с первым выводом пятого резистора 26. Второй транзистор 5 соединен коллектором с вторым выходом 24 формирователя и первым выводом шестого резистора 21, базой - с первым выводом седьмого резистора 27. Второй компаратор 3 соединен инверсным входом с первыми выводами восьмого 29 и девятого 30 резисторов. Десятый резистор 31 соединен первым выводом с неинвертирующим входом второго компаратора 3 и первым выводом одиннадцатого резистора 32. Двенадцатый 28 и тринадцатый 20 резисторы соединены первыми выводами. Четырнадцатый резистор 18 соединен первым выводом с анодом второго диода 8, вторым выводом - с первыми выводами пятнадцатого резистора 17 и второго конденсатора10,Первый 39, второй 40 и третий 41 входы5 элемента ИЛИ - НЕ 38 являются, соответственно, вторым, третьим и четвертым входами формирователя, а выход соединен черезчетвертый 37 и третий 7 диоды, соответственно, с вторыми выводами восьмого 29 и10 девятого 30 резисторов, а непосредственнос вторым входом элемента И - НЕ 1, третийвход которого является пятым входом 43формирователя,а выход соединен с анодами первого 6 и пятого 36 диодов, с катодами15 шестого 35 и второго 8 диодов, Анод шестого диода 35 соединен с вторым выводомпервого резистора 14, катод пятого диода 36соединен с вторым выводом пятнадцртогорезистора 17, первый вывод третьего.кон-,20 денсатора 11 соединен с инвертирующимвходом второго компаратора 3, соединенного первым выходом с третьим выходом 45формирователя и вторыми выводами одиннадцатого 32 и восемнадцатого 33 резисто 25 ров. Второй вывод семнадцатого резистора12 соединен с прямым входом второго компаратора 3, инвертирующий вход третьегокомпаратора 34 соединен с первым выводом второго конденсатора 10, его прямой30 вход и первый выход, соответственно, соединены с вторым и первым выводом двенадцатого резистора 28, второй выход- с базойвторого транзистора 5, Первый выход первого компаратора 2 соединен с вторыми вы 35 водами третьего 15. шестнадцатого 19резисторов, второй выход - с базой первоготранзистора 4,Компараторы 2, 3 и 34 могут быть выполнены на стандартных интегральных микро 40 схемах типа К 521 САЗ, элемент И-НЕ иэлемент ИЛИ-НЕ - на стандартных микросхемах серии К 561,Формирователь логических сигналов повключению-выключению напряжения пита 45 ния работает следующим образом.При подаче сетевого напряжения включением тумблера (не показан) в сеть в источнике (на чертеже не показан) питания наформирователь логических сигналов посту 50 прет вспомогательное постоянное напряжение питания (15 В). на плюсовую шину 42питания и общую шину 13 питания формирователя. До момента включения тумблера(не показан) на вход 39 контроля включения55 питания поступает уровень логической единицы. На вход 40 контроля сетевого напряжения, если сетевое напряжение а норме,поступает уровень логического нуля, Навход 41 контроля напряжения питания формирователя, если вспомогательное постоян 164786855 ное напряжение питания (15 В) в норме, поступает уровень логического нуля,На вход 43 повторного запуска, так какне включен тумблер повторного запуска, поступает уровень логической единицы, На вход 44 контроля напряжений источника питания поступает уровень логического нуля, так как напряжение источника питания еще не установилось, Так как на вход элемента ИЛИ - НЕ 38 поступает с входа 39 контроля включения питания уровень логической единицы, он удерживает выход элемента ИЛИ - НЕ 38 в, состоянии логического нуля, при этом этот уровень через диод 7 и резистор 30 псступает на инвертирующий вход компаратора 3, выход которого устанавливается в состояние логической единицы с помощью нагрузочного резистора 33 Это свидетельствует о там, что с входа 39 контроля включения питания не поступило разрешения на включение источника питания и работа его силовых транзисторов (не показаны) запрещена, Уровнями логических нулей, поступающих на входы элемента И - НЕ с входа 43 и выхода элемента ИЛИ - НЕ 38, выход элемента И - НЕ 1 удерживается в состоянии логической единицы, при этом через диод 6 и резистор 16 заряжается конденсатор 9, а через диод 36 и резистор 17 - конденсатор 10, Уровни напряжений заряженных конденсаторов 9 и 10 поступая, соответственно, на инвертирующие входы компараторов 2 и 34, устанавливают их выходы в состояния логического нуля, которые, поступая соответственно на базы транзисторов 4 и 5, открывают их, и на выходы 24, 25 формирователя поступают уровни логического нуля. После включения - тумблера на вход 39 контроля включенияпитания поступает уровень логического нуля и далее на соответствующий вход элемента ИЛИ - НЕ 38, на других входах которого уже установлены уровни логического нуля (если сетевое напряжение и вспомогательное постоянное напряжение питания (15 В) в норме). При этом на выходе элемента ИЛИ - НЕ 38 устанавливается состояние логической единицы и через диоды 37 и резистор 29 происходит быстрый заряд конденсатора 11 (резистор 29 выбран таким, что величина его сопротивления незначительна), При достижении уровнем напряжения на конденсаторе 11 напряжения порога срабатывания компаратора 3, который устанавливается делителем напряжения, состоящим из резисторов 12 и 31, компаратор 3 срабатывает и на его выходе формируется сигнал нулевого уровня, который поступает на выход 45 управления силовыми транзисторами источника питания. 5 10 15 20 30 35 40 45 Резистор 32 включен для устранения ложного срабатывания компаратора 3 при дребезге сигнала на его инвертирующем входе и устанавливает некоторый гистерезис на срабатывание компаратора 3. Этим сигналом разрешается работа источника. питания, который начинает формировать свои выходные напряжения, При достижении этими напряжениями уровней, соответствующих норме, на вход 44 контроля напряжений источника питания начинает поступать уровень логической единицы, т.е, на всех входах элемента И - НЕ 1 присутствуютлогические единицы. Выход элемента И-НЕ 1 устанавливается в нулевое состояние, при этом начнется разряд конденсатора 9 через резистор 14 и диод 35 и разряд конденсатора 10 через резистор 18 и диод 8. Когда напряжения на конденсаторах 9 и 10 упадут ниже уровня порога, устанавливаемого, соответственно, резисторами 15 и 19, резисторами 28, 20, на выходах компараторов 2, 34 вырабатываются уровни логической единицы, которые поступают в базы транзисторов 4 и 5 и закрывают их. При этом на выходах 24 и 25 формирователя вырабатываются уровни логической единицы. В ремя разряда конденсаторов 9 и 10 устанавливается с помощью задания величин емкостей самих конденсаторов и величин сопротивления резисторов 14 и 18 (для процессоров серий К 581 и К 1801, это время составляет 3 мс минимум до появления сигнала на выходе 25 формирователя от момента установления нормальных напряжений источника питания и 73 мс минимум до появления сигнала на выходе 24 формирователя). При снижении сетевого напряжения, при выключении источника питания, при понижении напряжения питания формирователя, сигналы контроля которых поступают на вход 39 контроля включения питания, вход 40 контроля сетевого напряжения и вход 41 контроля напряжения питания формирователя, происходит следующее, При появлении любого из этих сигналов единичным уровнем на одном из входов элемента ИЛИ - НЕ 38, на его выходе вырабатывается нулевой уровень, который запирает элемент И - НЕ 1, устанавливая его выход в единичное состояние. При этом производится заряд конденсаторов 9 и 10, как описано ранее, Когда напряжение на инвертирующих входах компараторов 2 и 34 поднимется выше уровня порога их срабатывания, на их выходах появятся уровни логического куля, которые поступают на базы транзисторов 4 и 5 и открывают их, На выходы 24 и 25 логических сигналов формирователя поступают при этом уровни логического нуля (для процессоров серийтипа К 581 и К 1801 эти времена составят; 7 мс минимум для выхода 25 и 3 мс для выхода 24 формирователя от момента нарушения питания). Через 5 мс минимум после снятия единичного уровня с выхода 25 формирователя подается единичный уровень сигнала на выход 45 управления силовыми транзистора-. ми источника питания. Снятие сигнала разрешения работы силовых транзисторов источника питания осуществляется, после снятия сигналов на выходах 24 и 25 логических сигналов формирователя описанным выше путем, т.е. при установлении выхода элемента ИЛИ-НЕ 38 в нулевое состояние происходит разряд конденсатора 11 через резистор 30 и диод 7. Когда напряжение на нем упадет ниже уровня порога срабатывания компаратора 3, на выходе 45 управления силовыми транзисторами источника питания появится уровень логической единицы и затем произойдет выключение указанных транзисторов. В случае, если произойдет понижение какого-либо из напряжений источника питания, на вход 44 контроля напряжения источника питания поступит уровень логического нуля, Формирование логических сигналов формирователя происходит аналогично, при этом сигнал на выходе 45 управления силовыми транзисторами источника питания не вырабатывается. Аналогично формирователь работает при включении тумблера (не показан) повторного запуска, когда на вход 43 повторного запуска подается уровень логического нуля. Этот вход позволяет формировать временные диаграммы начального запуска без выключения источника питания. Ф о р мул а из о 6 рете н ия Формирователь логических сигналов по включению-выключению напряжения питания, содержащий первый компаратор, соединенный инвертирующим входом с первыми выводами первого, второго резисторов и первого конденсатора, неинвертирующим входом с первым выводом третьего резистора, первый диод, соединенный катодом с вторым выводом второго резистора, элемент И - НЕ, соединенный первым входом с первым входом формирователя, первый выход которого соединен с первым выводом четвертого резистора и коллекто. ром первого транзистора, соединенного базой с первым выводом пятого резистора, второй транзистор, соединенный коллектором с вторым выходом формирователя и с первым выводом шестого резистора, базой - с первым выводом седьмого резистора, второй компаратор, соединенный инверсным входом с первыми выводами восьмого и девятого резисторов, десятый резистор, соединенный первым выводом с неинвертирующим входом второго компаратора и. первым выводом одиннадцатого резистора, 5 двенадцатый и тринадцатый резисторы, соединенные первыми выводами, четырнадцатый резистор, соединенный первым выводом с анодом второго диода, вторым выводом с первыми выводами пятнадцатого 10 резистора и второго конденсатора, третийдиод и третий конденсатор, шестнадцатый резистор, соединенный первым выводом с шиной источника питания и вторыми выводами тринадцатого, шестого и четвертого 15 резисторов, семнадцатый резистор, соединенный первым выводом с общей шиной формирователя и общим выводом второгокомпаратора, с общим выводом первого компаратора, вторыми выводами первого и 20 второго конденсаторов и эмиттерами первого и второго транзисторов, плюсовую шину питания, соединенную с выводами питания первого и второго компараторов и первыми выводами десятого и восемнадца того резисторов, отличающийся тем,что, с целью упрощения, в него введены третий компаратор, четвертый, пятый и шестой диоды и элемент ИЛИ - НЕ, причем первый, второй и третий входы элемента 30 ИЛИ - НЕ являются соответственно вторым,третьим и четвертым входами формирователя, а выход соединен через четвертый и третий диоды соответственно с вторыми выводами восьмого и девятого резисторов, 35 а непосредственно - с вторым входом элемента И-НЕ, третий вход которого является пятым входом формирователя, а выход соединен с анодами первого и пятого диодов, катодами шестого и второго диодов, анод 40 шестого диода соединен с вторым выводомпервого резистора, катод пятого диода соединен с вторым выводом пятнадцатого резистора, первый вывод третьего конденсатора соединен с инвертирующим 45 входом второго компаратора, соединенногопервым выходом с третьим выходом форми. рователя и вторыми выводами одиннадцатого и восемнадцатого резисторов, второй вывод семнадцатого резистора соединен с 50 прямым входом второго компаратора, инвертирующий вход третьего компаратора соединен с первым выводом второго конденсатора, его неинвертирующий вход и первый выход соответственно соединены с 55 вторым выводом и первым выводом двенадцатого резистора, второй выход - с базой второго транзистора, первый выход первого компаратора соединен с вторыми выводами третьего и шестнадцатого резисторов, второй выход - с базой первого транзистора,10 1647868 Составитель В.ДворкинРедактор Н.Лазоренко Техред М,Моргентал Корректор О, Ципле Заказ 1413 Тираж Ф 79 Подписное 8 НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101 9общая шина формирователя соединена с выводом третьего конденсатора и вторым общим выводом третьего компаратора, вто- выводом седьмого резистора, плюсовая ширым выводом пятого резистора, вторым вы- на питания формирователя соединена с выходом второго компаратора, вторым водом питания третьего компаратора.5