Кольцевой измеритель динамических параметров логических элементов

О П И С А Н И Е Р 1556392ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Ресоублик(23) ПриоритетОпубликовано 30.04,77. Бюллетень16Дата опубликования описания 20.05.77 2 ( 0 Государственный комитет Совета Министров СССло делам изобретенийи открытий(54) КОЛЬЦЕВОЙ ИЗМЕРИТ ПАРАМЕТРОВ ЛОГИЧЕС ДИНАМИЧЕ ЭЛЕМЕНТОВ измерител измерени следуругой точнииз асширение фольцевого кцио- ритеИзобретение относится к радио ьным устройствам, в частности к ю динамических параметров схем.Известно устройство для измерения динамических характеристик логических элементов И - ИЛИ - НЕ 1, содержащее кольцевой генератор, выполненный на тех жеэлементах, что и проверяемый, переключатель для замены эталонных логических элементов генератора проверяемым элементом, причем 1 О кольцевой генератор имеет цепи основной и дополнительной обратной связи, охватывающие нечетное число входящих в него элементов и подключенные к раздельным входам одного и того же логического элемента. 15Однако устройство не позволяет измерять параметры триггеров, так как триггеры относятся к классу структур, срабатывающих от одного фронта входного импульса, поэтому при поступлении на вход испытываемой схе мы противоположного фронта схема не срабатывает и генерация кольца прекращается.Известно также устройство для измерения параметров схем 21, состоящее из схемы совпадения, последовательно включенных 2 кольцевого генератора, схемы возбуждения, испытываемой микросхемы и дискриминатора, а также двух ключей, причем один ключ соединен с входом испытываемой схемы и с одним из входов схемы совпадения, а другой 3 ключ - с выходом дискриминаторающим входом схемы совпадения, авход дискриминатора подключен кку опорного напряжения.Это устройство также не позволярять параметры триггеров.Цель изобретения - ря нальных возможностеи к изме ля.Это достигается тем, что в кольцевой измеритель, состоящий из схемы совпадения, последовательно включенных кольцевого генератора, схемы возбуждения, испытываемого триггера, дискриминатора, выход которого через ключ соединен с одним входом схемы совпадения, при этом выход другого ключа соединен с другим входом схемы совпадения, другой вход дискриминатора подключен к источнику опорного напряжения, введены схема выработки импульсов сброса, схема переключения полярности кольца и дополнительные дискриминатор и источник опорного напряжения, причем вход схемы выработки импульсов сброса соединен с выходом одного из элементов кольцевого генератора, а выход ее соединен с установочным входом испытываемого триггера, выход которого соединен с одним из входов дополнительного дискриминатора, выход дискриминатора подключен к входу схемы совпадений через один(2) Т 2 - У 01 + Т 10 15 20 25 зо 35 40 45 50 55 5 О 65 3из ключей, а другой вход дополнительного дискриминатора подключен к дополнительному источнику опорного напряжения, вход схемы переключения полярности кольца соединен с выходом схемы совпадения, а выход - с входом кольцевого генератора,На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого кольцевого измерителя динамических параметров логических элементов; на фиг. 2 и 3 - диаграммы напряжений, поясняющие работу измерителя.Измеритель содержит последовательно соединенные схему совпадения 1, схему переключения полярности кольца 2, кольцевой генератор 3, схему возбуждения 4 испытываемой схемы, испытываемый триггер 5 схемы, дискриминатор 6 и ключ 7, включенные между входом испытываемого триггера схемы и одним из входов схемы совпадения 1, дискриминатор 8 и ключ 9, включенные между выходом испытываемого триггера схемы и вторым входом схемы совпадения 1. К выходу одного из элементов кольцевого генератора 3 подключен вход схемы выработки импульсов сброса 10, выход которой подключен к одному из установочных входов испытываемого триггера схемы.Рассмотрим работу измерителя при измерении времени задержки (1 д) при переключении триггеров из состояния 1 в состояние О по тактовому входу для триггера, срабатывающего по заднему фронту положительного входного импульса. Импульс с выхода канала сброса подается на вход установки триггера в состояние 1, выходной импульс с триггера подается на вход дискриминатора 8 с выхода Я.Измеритель работает следующим образом.При поступлении на вход Т испытываемого триггера 5 схемы положительного перепада напряжения (см. фиг. 2) состояние триггера не изменяется, а при поступлении импульса сброса со схемы выработки импульсов сброса 10, задержанного относительно переднего фронта тактового импульса на время 1 триггер переключается из состояния О в состояние 1. Задний фронт импульса, поступающего на вход Т триггера 5, переключает триггер в исходное положение. При поступлении следующего положительного перепада напряжений на вход Т триггера описанные процессы повторяются. Импульсы на выходах дискриминаторов 6 и 8 повторяют входные импульсы на уровнях, определяемых значением опорных напряжений У,п и Уо, Если в измерителе одновременно замкнуты ключи 7 и 9, то напряжение на выходе схемы совпадения 1 (схемы совпадения по 0) соответствует диаграмме, приведенной на фиг. 2,Как следует из этой диаграммы, период повторения импульсов кольцевого генератора определяется выражениемТ, = Т+ , "+ У, (1) где То, - время задержки в кольцевом гене 4раторе при поступлении на его вход положительного перепада напряжения;Т - время задержки в кольцевом генераторе при поступлении на его вход отрицательного перепада напряжения.Если в измерителе замкнут только ключ 7, то период повторения определяется форму- лой Из выражений (1) и (2) следует(3)Измеряя период Т, при разных значениях опорного напряжения Уо и производя операцию вычитания полученных значений Т можно измерить значение фронта выходного импульса ( ф.При измерении времени задержки Р 3 и фронта ф по этому же выходу Я испытываемого триггера 5 сигнал сброса подключается к входу установки в О испытываемого триггера 5, а сигналы на ключ 9 подаются с инвертирующего выхода дискриминатора 8, и производятся измерения, аналогичные описанным, так как в этом случае сигналы на выходах дискриминаторов 6 и 8 аналогичны сигналам, приведенным на фиг. 2, за исключением того, что вместо параметра 1, появляется параметр 1.Измерение параметров 1 1, 1, 1 для второго выхода (Я) испытываемого триггера 5 производится аналогично описанному при подключении канала сброса к соответствующему входу установки триггера и подаче на ключ 9 сигнала с соответствующего выхода дискриминатора 8 (инвертирующего или неинвертирующего),При измерении параметров триггеров, срабатывающих по заднему фронту положительного импульса, используется инвертирующий выход дискриминатора 6, и для сохранения условия генерации кольцевого генератора с помощью схемы переключения полярности кольца 2 изменяется количество инвертирований в кольце. Импульс сброса задерживается на время 1, относительно заднего фронта входного импульса,Как видно из фиг. 3, диаграммы напряжений на выходах дискриминаторов 6 и 8 и схемы совпадений 1 аналогичны диаграммам, приведенным на фиг, 2, т. е. процесс измерения параметров происходит аналогично ранее описанному.Из приведенного описания и фиг, 2 и 3 следует; импульс сброса должен подаваться на соответствующий вход установки испытуемого триггера 5 с задержкой относительно фронта, противоположного фронту, по которому происходит срабатывание триггера, изначение этой задержки должно определятьсяусловиемО(. +7 О (4)Невыполнение этого условия приводит к искажениям результата измерения или к срыву генерации.В схему выработки импульса сброса 10 возможно введение элементов регулирования задержки 1 длительности и амплитуды импульса сброса. Кроме того, в измеритель могут быть введены дополнительные каналы для выработки синхронизирующих импульсов, подаваемых на выходы К У, К триггеров 1 при этом принцип работы измерителя не нарушается).Использование изобретения позволяет создать прибор для измерения динамических параметров триггерных схем, построенный на основе метода кольцевого генератора, обеспечивающего высокую точность и стабильность измерений при простоте его реализации,Формула изобретенияКольцевой измеритель динамических параметров логических элементов, состоящий из схемы совпадения, из последовательно включенных кольцевого генератора, схемы возбуждения, испытываемого триггера и дискриминатора, выход которого через ключ соединен с одним входом схемы совпадения, при этом выход другого ключа соединен с другим входом схемы совпадения, другой вход дискриминатора подключен к источнику опорного напряжения, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены схема выработки импульсов сброса, схема переключения полярности кольца и дополнительные дискриминатор и источник опорного напряжения, причем вход схемы выработки импульсов сброса соединен с выходом кольцевого генератора, а выход ее соединен с установочным входом испытываемого триггера, выход которого соединен с одним из входов дополнительного дискриминатора, выход которого подключен к входу другого ключа, а другой вход дополнительного дискриминатора подключен к дополнительному источнику опорного напряжения, вход схемы переключения полярности кольца соединен с выходом схемы совпадения, а выход - с входом кольцевого генератора,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Авт, св. СССР295095, кл. Я 010 31/28,16,10.69.2. Авт. св. СССР432431, кл. б 01 К 31/28, 30 27,07.72,556392Вход Т триггер Вкод аноен триггерВыход триггеВыходискр ими атора БВыход диснрими - навара 8Выход скемы Упадени556392 ставитель В. ДубковТехред Л. Котова едактор аулов аказ 998/14 Тираж 1106тета Совета Министров Сий и открытийаушская наб., д. 4/5 ное И ография, и Вход Ттриггера Входостановкитриггера Выход Цтриггер Выход диснрими - натора В Выход искрами натора 8Вьпад - 1схемыодпаоеиие 1 зд,404дарственного копо делам изобрет , Москва, Ж-Зб,рректор Л, Бр