Формирователь прямоугольных импульсов

Сфез Сов 2) Авторы изобретеии Ю. Н. Родионо Особ Лени конструкторское бюро технической кибернетикадского политехнического институтаим. М. И. Калинина 7) Заявитель 54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ ПРЯМОУГОЛЬНЫХ ИМПУЛЬСОВ т 5 триггер торы,ди Изобретение относится к радиоелекронике и может быть использовано в измерительных и вычислительных устройствах и устройствах автоматики, например, для формирования сигналов управления электронными ключами.Известен формирователь импульсов,содержащий первый логический инвертор, ЙС-цепочку, второй логическийэлемент и Й 5-триггер. При подаче на10вход такого формирователя входногоимпульса на выходе формируется импульс, который запаздывает на некоторое время задержки 1,Известен также формирователь им 15пульсов, содержащий инвертор, интегРирующую Й 5-цепочку, первый и второй Й 5-триггеры 2 .Недостатком таких формирователейявляется то, что спады импульсов навходе и выходе формирователей образуют во времени точно такую же последовательность, как и фронты, т.е.всегда за перепадом на входе слеА. Алексеев и В. И. Высоко дует соответствующий перепад на выходе, Это сужает функциональные возможности формирователей и областьих применения.Для согласованного управления большими группами электронных ключей идругих устройств часто требуется большое число управляющих импульсов, вложенных друг в друга.Характерным признаком таких перекрывающихся импульсов является то,что последовательности во времени ихфронтов и спадов взаимно обратны.Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей формирователя группы прямоугольных пе-рекрывающихся импульсов путем обеспечения взаимно обратных последовательностей их фронтов и спадов,Поставленная цепь достигается тем,что в формирователь импульсов, содержащий инвертор,первый и второй Р 5- ы,введены конденсаторы, реэисоды и дополнительные Р 5-триггеры, причем все триггеры соединены в цепочку, содержащую не менее двух триггеров, так, что прямой выход каждого иэ них соединен через последовательно соединенные первые, резисторы и конденсаторы с 5-входом последующего, а инверсный выход - с Й-входом предыдущего триггера, 5-вход первого и. Й-вход последнего триггеров цепочки через параллельно соединенные 0 вторые резисторы и диоды соединены с общей шиной и через третьи конденсаторы - со входом и выходом инвертора соответственно, а остальные установочные входы всех триггеров15 через параллельно соединенные вторые конденсаторы и диоды соединены с общей шиной.На фиг. 1 приведена функциональ 20 ная схема предлагаемого формировате ля (на четырех Р 5-триггерах); на/фиг, 2 - диаграммы напряжений, пояс.няющие его работу.Формирователь содержит триггеры 1 - 4 Р 5-типа, логический инвертор 5, первые 6, вторые 7 и третьи 8 конденсаторы, первые 9 и вторые О оезисторы, диоды 11 и общую шину 12, Прямой выход 13 каждого тоиггеря30 соединен с 5-входом 14 последующего триггера, а инверсный выход 15 с Р-входом 16 предыдущего триггера через последовательно включенные конденсаторы 6 и резисторы 9. Входы 14 и 16 триггеров через конденсаторы 7 35 подключены к общей шине 12. 5-вход 17 первого триггераи Р- вход 18 последнего (четвертого) триггера 4 через резисторы 10 подключены к общей шине 12, а через конденсаторы 8 - 40 соответственно ко входу и выходу инвертора 5. Вход инвертора соединен с общим входом 19 формирователя, Выходы 13 и 15 всех триггеров являются выходами формирователя. Все вхо ды триггеров через обратно включенные диоды 11 подключены к общей шине 12.формирователь работает следующим образом. 50На вход 19 подается управляющий сигнал в виде перепадов напряжения. Соотношение между длительностями перепадов может быть произвольным, Логика положительная, 55Пусть до момента С времени (фиг.2) все триггеры находятся в состоянии логического нуля (низкое напряжение),869002 4на прямом выходе 13 и все переходныепроцессы практически заканчиваются,при этом благодаря развящивающимконденсаторам 6 и 8 напряжения навсех входах триггеров равны нугпо,В момент С, времени на вход 19поступает положительный перепад напряжения (фиг.2,кривая 20). Этот пере-.пад через соответствующий конденсатор 8 происходит на 5-вход 17 триггера 1 и переворачивает его в состояние логической единицы на выходе 13(кривая 21). Вследствие дифференцирующего действия цепи, состоящей иэсоответствующих конденсатора 8 и резистора 10, напряжение на 5-входе 17триггера 1 имеет вид короткого положительного всплеска (кривая 22), прикотором соответствующий диод 11 закрыт.Положительный перепад напряжения(кривая 21) на выходе 13 триггерапоступает на 5-вход 14 последующего.триггера 2 через соответствующиеэлементы из конденсатора 6, резистора 9, кондесатора 7 и диода 11,которые образуют интегро-дифференцирующую цепь. Вследствие того, чтопостоянная времени интегрированияР 9 С 6 значительно больше постояннойвремени дифференцирования Р 9 С 7 (Р 9 -сопротивление резистора 9; С 6 и С-соответственно емкости конденсаторов6 и 7; диод 11 закрыт), напряжениена входе 14 триггера 2 имеет видпологого положительного всплеска(кривая 23), амплитуда которого близка к амплитуде перепада на выходе 13триггера 1. В момент С это напряжение достигает порога срабатываниятриггера 2 по его 5-входу 14 и триггер устанавливается в состояние логической единицы на его. выходе 13(кривая 24). Таким образом, триггер 2устанавливается в состояние логической единицы после триггера 1 с задержкой С -С 4.Аналогичным образом триггер 3 устанавливается в состояние логическойединицы после триггера 2 с задержкойСз-С 2 (кривые 25 и 26), а триггер 4 -после тирггера 3 с задержкой С -С(кривые 27 и 28).Отрицательные перепады напряжения, возникающие в момент С на выходе инвертора 5 и в моменты С , С 3, С 4на инверсных выходах триггеров 2,3 и4, не влияют на работу формирователя,так как Р-входы соответствующих триг69002 6ы- широких пределах изменять число импульсов в группе, При двух триггерахчисло импульсов минимально и равнодвум, Время задержки фронтов и спадов импульсов легко регулируется вшироких пределах из-за наличия специальных функциональных злементов -резисторов 9 и конденсаторов 7, Всевыходные импульсы парафазны, так как1 О могут быть сняты одновременно с обоих плеч триггеров.Использование предлагаемого устройства существенно расширяет функциональные возможности формирователя и15 область его применения, а также ведет к повышению надежности аппаратуры, в которой использован формирователь. 20 Формула изобретения 5 8 геров в эти моменты шунтируются откр вающимися диодами 11.После приктического окончания пе" реходных процессов кривые 22, 23, 25, 27) в момент С на вход 19 поступает отрицательный перепад напряжения (кривая 20), а на выходе инвертора появляется положительный перепад напряжения, Этот перепад через соответствующий конденсатор 8 проходит, дифференцируясь, на Й-вход 18 триггера 4 (в состав цепи дифференцирования входит соответствующий резистор 10). Напряжение на Й-входе 18 имеет вид короткого положительного всплеска (кривая 29), при котором соответствующий диод 11 закрыт. Этот импульс устанавливает триггер 4 в состояние логического нуля на выходе 13 (кривая 28) и логической единицы на инверсном выходе 15, положительный перепад напряжения с котороага поступает на Й-вход 16 предыдущего триггера 3 через соответствующие элементы из конденсатора 6, резистора 9,конденсатора 7 и диода 11,которые образуют интегро-дифференцирующую цепь- Напряжение на входе 16 триггера 3 достигает порога срабатывания триггера в момент й (кривая 30) и триггер устанавливается в состояние логического нуля на выходе 13 (кривая 26), Таким образом, триггер 3 устанавливается в состояние логического нуля после триггера 4 с задержкои Й С фАналогичным образом триггер 2 устанавливается в состояние логического нуля после триггера 3 с задержкой,(кривые 31 и 24), а триггер 1 после триггера 2 с задержкой С -с (кривые 32 и 21).В результате на выходах 13 триггеров 1-4 формируется группа прямоугольных перекрывающихся импульсов (кривые 21, 24, 26, 28 ), фронты и спады которых образуют взаимно обратные последовательности во времени. Временные диаграммы этой группы импульсов имеют вид усеченной пирамиды, обращенной вершиной вниз.Изменяя количество триггеров (атакже количество соответствующих им конденсаторов и резисторов) можно в Формирователь прямоугольных импульсов, содержащий инвертор, первыйи второй Й 5-триггеры, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, внего введены конденсаторы, резисторы,диоды и дополнительные Р 5-триггеры,причем все триггеры соединены в цепочку, содержащую не мение двух триггеров, так, что прямой выход каждогоиз них соединен через последовательно соединенные первые резисторы и1конденсаторы с -входом последующе 35го, а инверсный выход - с Ц -входомпредыдущего. триггера, -вход первогои Й-вход последнеГо триггеров цепочки через параллельно соединенные вто 40рые резисторы и диоды соединены собщей шиной и через третьи конденсаторы - со входом и выходом инвертора соответственно, а остальные установочные входы всех триггеров через45параллельно соединенные вторые конденсаторы и диоды соединены с общейшиной,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Гутников П. С, Интегральная 50электроника в измерительных приборах. "Энергия", 1974 с. 1052. Авторское свидетельство СССРВ 329663, кл, Н 03 К 5(04, 13,07.74Тираж 99ПИ Государственного кделам изобретений иМосква Бд Раш евКорректор Н.ПодписноеСР