Устройство для задержки импульсов

О П И С А Н И Е (и)917323ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоввтскнкСоциапнстнческниРеспублик Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТ ЕЛЬ СТ 8 У(53)м. Кл. с присоединением заявки М Н 03 К 5/3 Гаеударстециай кеиитет ссср ао делен изевретеииеДата опубликования описания 30,03,.82,; . (72) Авторы нзобретенн В Тихон аениче 1) Заявитель Про одственное объединени(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАДЕРЖКИ ИМПУЛЬСОВ пульс- . кам,ескихаприниятильяо 5 рав Изобретение относится к иной технике, а именно к задериспользуемым в различных логисхемах устройств автоматики,мер,.в устройствах для управлпереключением реверсивного вего .преобразователя с раздельнлением. Известно устройство, выполняющее10 функцию задержки на появление вьасод, ного сигнала и содержащее входйой инвертор, параллельно соединенные конденсатор и резистор, подключенные.к входу Ю-триггера 11.15В этом устройстве. время заряда .конденсатора задержки должно быть, ми нимальным,.так как является временем восстановления схемы устройст- ва. Поэтому величина ограничивающего резистора должна быть выбрана по условиям максимально допустимой параллельной нагрузки логического элемента. И-НЕ. Уровень напряжения , до которогозаряжается конденсатор задержки, за-.висит от параметров внутренних элементов входного инвертора, ограничивающго резистора, параллельно соединенных резистора и конденсатора,При неизменных параметрах ограничивающего резистора и Р 5-цепи параметрывнутренних элементов входного инвертора могут отличатьсядля задержек,используемых при изготовлении серийных устройств автоматики, что приводит к заряду конденсатора до различных уровней напряжения,Время задержки на появление выходного сигнала зависит от параметров резистора и конденсатора, соединенныхпараллельно и подключенных ко входуК 5-тоиггера, и уровня напряжения наконденсаторе к моменту его разрядачерез резистор. Поскольку уровеньнапряжения может быть различным,различным будет и воемя задержки напоявление выходного сигнала. Это15 3 91732снижает точность работы задержки напоявление выходного сигнала на выхо"де В 5-триггера.Кроме того, подключение диода иограничивающего резистора, величина которого выбирается из условиядопустимой параллельной нагрузкивходного инвертора и достаточно велика, к выходу входного инвертора значительно увеличивает время 1 Овосстановлениясхемы устройства задержки. Это ограничивает функциональные возможности при использованииустройства задержки в схемах автоматики,Наиболее близким по техническойсущности к изобретению является устройство для задержки импульсов, содержащее выходной В 5-триггер на двухэлементах И-НЕ, инвертор, выход которого подключен к одному из входовВ 5-триггера, интегрирующую ЙС-цепь,выход которой подключен к входу ин.вертора и к другому входу В 5-триггера, входной инвертор, выход которого подключен к входу интегрирующейВС-цепи, а также последовательнуюдиодно-резистивную цепь, подключенную параллельно резистору интегрирующей ВС-цепи, причем катод диодаподключен к выходу входного инвертора 21.Известное устройство выполняет функции задержки на появление и пропадание выходного сигнала на выходе35В 5-триггера, Врея заряда конденса- .тора до напряжения, уровень которого соответствует логицескому сигналу единицы на входах В 5"триггера и.инвертора, зависит не толька.,от па 40раметров интегрирующей ЯС-цепи, нотакже и от параметров внутренних элементов входного инвертора, построенного на элементе И-НЕ. В элементах И-НЕ внутренними. элементами,влияющими на время конденсатора яв 45ляются резистор, транзистор и диод.При массовом производстве интегральных микросхем неизбежен разброспараметров указанных элементов, Это,в свою очередь, может привести принеизменных параметрах интегрирующей ВС-цепи и задержках, используемых при изготовлении серийных устройств автоматики, к заряду конденсатора до различных уровней напряжения и при этом время заряда конденсатора также будет различным, Этоснижает точность работы задержки на пропадание выходного сигнала на выходе В 5-триггера.Время разряда конденсатора до напряжения, уровень которого соответствует логическому сигналу нуль на входах В 5"триггера и инвертора зависит от параметров параллельно соединенных резистора и диодно-резистивной цепи, конденсатора и уровня напряжения на нем. Этот уровень напряжения, как было указано, может быть различным. Это также снижает точность работы аадержки на появление выходного сигнапа на выходе В 5-триггера.Кроме того, параллельное соединение резистора и диодно-реэистивной цепи создает трудности при настройке задержки и может привести к дополнительной неточности работы задержки на появление выходного сигнала.К недостатку известного устройства следует также отнести одновременно подключение конденсатора интегрирующей ЯС-цепи ко входам В 5-триггера и инвертора. Это приводит к дополнительной неточности работы задержки при разных порогах срабатывания и отпускания Й 5-тригрера и инвертора. Это объясняется тем, что логические сигналы, соответствующие единице и нулю, для разных элементов И-НЕ могут отличаться по уровню напряжения.Так, например, если уровень напряжения , соответствующий логическому сигналу единица на входе инвертора вьппе, чем на входе Й 5-триггера, то пропадание сигнала на основном выходе Й 5-триггера произойдет после появления сигнала логической единицы на инверсном выходе Й 5-триггера,и, следовательно, время задержки на пропа- дание выходного сигнала определяется внутренними параметрами инвертора. Это также снижает точность работы задержки на пропадание выходного сигнала,Если уровень напряжения, соответветствующий логическому сигналу единица на входе инвертора ниже,чем на входе Я 5-триггера, то одновременно на основном и инверсном выходах В 5-триггера кратковременно появляются сигналы логической единицы. Это приводит к тому, что основной и инверсный выходы Й 5-триггера не являются взаимно инверсными, что резко сни5 9173 жает функциональные возможности устройства.Цель изобретения " повышение точности задержки.Указанная цель достигается тем что в устройство, содержашее выходной Ю"триггео на двух элементах И-НЕ, инвертор, выход которого подключен к бдному из входов В 5"триггера, РС-цепь, подключенную к другому 10 входу В 5-триггера, входной инвертор и диодно-резистивную цепь, подключенную .катодом диода к выходу входного инвертора, введен дополнительный диод, причем анод его соединен со сред ней точкой диодно-резистивной цепи, резистор которой подключен к шине питания, .а катод дополнительного диода соединен с выходом ВС-цепи, выполненной в виде параллельно соединенных резистора и конденсатора, второй выход которой подключен к общей шине.На фиг. 1 приведена принципиальная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - временная диаграмма его ра боты.Устройство содержит Ю-триггер 1 на двух элементах И-НЕ, инвертор 2 и входной инвертор 3 на элементах И-НЕ, ВС.-цепь, состоящую из парал- з 0 лелъно соединенных резистора 4.и конденсатора 5, диодно-резистивную цепь, состоящую из диода 6 и резистора 7, дополнительный диод 8, шину 9 питания, общую шину 10.35Устройство выполняет функцию задержки на появление выходного сигнала и работает следующим образом.В исходном состоянии, когда входной сигнал равен нулю (фиг. 2 а), на первом выходе Ю-триггера 1 (фиг.2 в) нрисутствует нулевой потенциал, а на втором выходе (фиг. 2 г) высокий потенциал. На выходе входного инвертора 3 высокий потенциал запирает. ди рд 6 и конденсатор 5 заряжается по цепи: шина 9 питания, резистор 7, диод 8, практически до напряжения источника питания. Постоянная времени заряда выбрана минимально возможной, т.е. резистор 7 выбран из условия допустимой последовательной нагрузки входного.инвертора ЗТО время заряда конденсатора 5 минимально возможное и не зависит от параметров внутренних элементов входного инвертора 3.Входной сигнал положительной полярности (фиг. 2 а) изменяет состо 23 Ьякие входного инвертора 3 и инвертое ра 2, в результате на выходе первого устанавливается нулевой потенциал, а на выходе второго высокий потенциал, Высокий потенциал на выходе инвертора 2 неизменяет состояния ВЬ-триггера 1. В то же время нулевой потенциал на выходе входного инвертора 3 запирает дополнительный диод 8 и открывает диод 6; в результате по цепи: шина 9 питания, резистор 7, диод 6, выход входного инвертора 3- протекает ток, ограниченный резистором 7, Конденсатор 5 в это же время разряжается через резистор 4 по экспоненциальному закону (фиг. 2 б). Состояние Ю"триггера 1 изменится в момент, когда напряжение на конденсаторе 5 снизится до величины соответствующей сигналу логического нуля для элемента И-НЕ Ю-триггера 1, который изменит свое состояние, в результа 1 е на первом выходе установится высокий потенциал (фиг.2 в), а на втором выходе низкий потенциал (фиг. 2 г).После снятия входного сигнала устройство эа короткий промежуток времени приходит в исходное состояние, так как на втором выходе ВЬ-триггера высокий потенциал устанавливается практически мгновенно, а нулевой потенциал на первом выходе устанавливается, когда конденсатор 5 зарядится до напряжения соответствующего сигналу логической единицы на входе элемента И-НЕ Ю"триггера.Точность работы задержки при использовании различных логических элементов в серийном производстве устройств автоматики обеспечивается за счет постоянного уровня напряже" ния при заряде конденсатора , который соответствует напряжению источника питания, так как ограничивающий резистор 7 значительно меньше резистора 4 РС-цепи, а также за счет предлагаемого подключения элементов задержки, в результате которого время задержки не зависит от внутренних параметров логического элемента .И-НЕ типа ТТЛ. Точность работы задержки определяется лищь параметрами ВС-цепи и уровнем напряжения соответствующего сигналу логического нуля элемента И-НЕ РБ-триггера, которые практически остаются неизменными.. Следует также отметить, что сигна" лы на обоих выходах К 5"триггера практически взаимно инверсны и воэмож" ность использования обоих выходов в различных логических узлах расширяет функциональные возможности устройства по сравнению с известным.На основе предлагаемого устройства могут быть выполнены задержки на пропадание выходного сигнала, а так-. 1 о же на появление. и пропадание выход-. ного сигнала одновременно, т.е. може быть создано многоюункпиональное устройство задержки, способное васе ширить различные задачи в зависимос-ти от конкретных технических требований. Это в значительной мере расширяет функциональные возможности предлагаемого устройства.Технико-экономический эффект от внедрения предлагаемого изобретения заключается в том, что оно позволяет повысить точность при отработке задержки .в устройствах управления реверсивными тиристорными агрегатами, сократить объем наладки этихустройств на промышленных объектах, а также позволяет использовать интегральные схемы с различными нагрузочными способностями, что расширяет . функциональные возможности устройства.8Формула изобретения Источникиинформации,принятые во внимание при экспертизеУстройство для задержки импульсов, содержащее выходной Ю"триггер на двУх элементах И-НЕ, инвертор, выход которого подключен к одному из входов й 5"триггера, йС-цепь, подключенную к другому входу й 5"триггера, входной инвертор и диодно-резистивную цепь, подключенную катодом диодак выходу входного инвертора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в устройство введен дополнительный диод, причем анод его соединен со средней точкой диодно-резистивной цепи, резистор которой подключен к шине питания, а катод дополнительного диода соединен с выходом ВС-цепи, выполненной в виде параллельно соединенных резистора и конденсатора, второй выход которой подключен к общей шине.917323 авител Редактор Е. Кинив Те Заказ 191 Под о комитета СССР ий н открытий Раушская наб сное