Импульсный генератор

09 И) СООЗ СОВЕТСНИХсаи 1 люПНепепРЕСПУБЛИН за Н 03 К ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕНИК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Ф Ф ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(56) 1, Авторское свидетельство СССР В 744918, кл. Н 03 К 3/02, 1978,2. Авторское свидетельство СССР У 1058033, кл, Н 03 К 2/286, 24.06.82. (54)(57) ИМПУЛЬСНЫЙ ГЕНЕРАТОР, содержащий компаратор напряжений, входы которого подключены соответственно к выходу времязадающей КС-цепи и делителя напряжения, два последовательно соединенных логических элемента НЕ, вход первого из которых соединен с выходом компаратора, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения стабильности периода следования импульсов, в него введены два логических элемента ИЛИ-НЕ, первые входы которых объединены и подкпючены к выходу второго логического элемента НЕ, второй вход первого логического элемента ИЛИ-НЕ соединен с шиной управления, а выход - с вторым входом второго логического элемента ИЛИ-НЕ, при этом делитель напряжения включен между выходами логических элементов ИЛИ-НЕ, а времяэадающая КС-цепь - между выходами логических элементов НЕ, причем конденсатором -к выходу первого из них.4 2 мязадающая цепь 2 подключена между вькодами логических элементов НЕ 8 и9, причем конденсатором - к выходу логического элемента НЕ 8. Конденсатор 3 повышает помехоустойчивость устройства и подключается при наличии помех,,Импульсный генератор работает следующим образом. 1 111916Изобретение относится к импульсной , технике и может использоваться для формирования высокостабипьных интер" валов времени в аппаратуре автоматики, телемеханики и ычислительной техчики.Известны управляемые генераторы импульсов, содержащие компаратор напряжений, например, на основе дифференциального усилителя, входы кото" 1 О рого подключены к вькодам емкостной ьремязадающей цепи и делителя напряжения 13.Недостатком таких устройств является низкая точность. 5Наиболее близким по технической сущности к изобретению является импульсный генератор, содержащий компаратор напряжений, неинвертирующий и инвертирующий входы которого соответственно подключены к вькодам времязадающей КС"цепи и делителя напряаения, выход - ко входу первого из двух последовательно соединенных логических элементов НЕ, между выходами 25 которых подключена времязаданщая цепь конденсатором к выходу последнего, последовательно соединенные логический элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ КПИ и третий логический элемент НЕ, между выходами которьк подключен делитель напряжения, причем один из входов логического элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ подключен к вькоду первого логического элемента НЕ, другой вход - к шине управления Г 23Недостатком таких устройств является невысокая точность, что обусловлено различной величиной первого и последующих периодов следования импульсовв. Это выэв аио различной величи 49 ной начального напряжения на времяэадакщем конденсаторе в момент включения напряжения питания и в момент окончания формирования первого и45 последующих периодов.Целью изобретения является повышение стабильности периода следования импульсов путем устранения процесса установления величины периода следования импульсов после включения на пряаения питания.Указанная цель достигается тем, что в импульсный генератор, содержащий компаратор напряжений, входы которого подключены соответственно к 55 вькоду времязадающей КС-цепи и дели- тела напряжения, два последовательно соединенных логических элемента НЕ,вход первого из которых соединен свыходом компаратора, введены два логических элемента ИЛИ-НЕ, первыевходы которьк объединены и подключены к выходу второго логическогоэлемента НЕ, второй вход первого логического элемента ИПИ-НЕ соединен сшиной управления, а выход - с вторымвходом второго логического элементаИПИ-НЕ, делитель напряжения включенмежду выходами логических элементов .ИЛИ-НЕ, времязадающая КС-цепь - между выходами логических элементов НЕ, причем конденсатором - к выходу первого из них.На фиг. 1 изображена электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - его эпюры напряжений.Импульсный генератор содержит компаратор 1 напряжений,инвертирующий вход которого подключен к выходу времязадающей КС-цепи 2, состоящий из резистора 3 и конденсатора 4, а неинвертирующий вход - к выходу делителя напряжения 5, состоящего, например, из резистора 6 и 7, при этом вход первого логического элемента НЕ 8 подключен к выходу компаратора 1, а вькод - ко входу второго логического элемента НЕ 9, причем одни входыпервого и второго логических элементов ИЛИ-НЕ 10 и 11 объединены и подключены к выходу второго логическогоэлемента НЕ 9, а второй вход логического элемента ИЛИ-НЕ 1 О соединен с шиной управления 12, а вькод - с другим входом второго логическогоэлемента ИЛИ-НЕ 11. Делитель напряжения 5 подключен между выходами логических элементов ИПИ-НЕ 10 и 11, ВреПредположим, что после включения напряжения питания на управляющей шине 12 установлен логический "О". Если на выходе компаратора 1 установится логическая "1", на выходах логических элементов 8, 1 О, 11 устанавливаются логические "О" (О, О оц ), на вькоде логического элемента 1и и9 - логическая "1" (О ). Делитель3напр яже ния 5 ок азыв аетс я включе ннымпод напряжение5 и на неинвертирующем входе компаратора 1 устанавливается напряжение аЗаряд конденсатора 4 заканчивается, когда напряжение на инвертирующем входе компараторадостигает величины Ц . Напряжение на конденсаторе 4 в этот момент равно(4) 40 а на неинвертирующем входе компаратора 1 устанавливается напряжение 45 Времязадающая цепь 2 оказываетсявключенной под напряжениеФ Е =(Ц-Ц) 312 8, 9 и конденсатор 4 начинает заряжаться. При этом на инвертирующем входе компаратора 1 возникает положительный скачок напряжения 55(7) который подтверждает нулевое .состояние компаратора 1 (фиг. 2). и на инвертирующем входе компаратора1 появляется напряжение Ц во (фиг. 2). 10Если напряжение Ц больше напряже"овния ц, то на выходе компаратора 1сразу же устанавливается логический "0",Если напряжение ц меньше напряжения Ц то компаратор 1 устанавливается в "0" с задержкой, определяемой временем заряда конденсатора 4до напряжения (Ц- цв)ъО под воздействием напряжения Е ,. С указанной пренебрегаемо малой задержкой начинается и формирование выходного импульса.При этом на выходах логическихэлементов 8, 10 устанавливается ло-,гическая "1" Щ , ц), на выходах логических элементов 9, 11 - логичесДелитель напряжения 5 оказываетсявключенным под напряжениеНа выходе компаратора 1 устанавливается логическая ", на выходах логических элементов 8, 10, 11 логические "0", на выходе логического элемента 9 - логическая "1" (фиг. 2).Величина формируемого интервала времени определяется по выражению ц -(-ц +ц),12 СО 11 В(10) который подтверждает единичное состояние конденсатора .1Перезаряд конденсатора 4 заканчивается, когда напряжение на инвертирующем входе компаратора. 1 достигает величины ц 1.Напряжение на конденсаторе 4 в этот момент равно(1)На выходе компаратора 1 устанавливается логический "0", на выходах элементов 8 и 10 - логические " 1", на выходах логических элементов 9 и 11 - логическое "0" (фиг. 2).Таким образом, конденсатор 4 пере- заряжается от напряжения ц под возС 011 действием напряжения Е до напряже"Э 11НИЯ ЦСО 12Величина формируемого интервала времени определяется из выражения й - рспп - элл -- (9)Е -0о Е -Ц92 СО 11 где К - сопротивление резистора 31 С - емкость конденсатора 4.С момента переключения компаратора 1 в единичное состояние делитель напряжения 5 оказывается включенным под напряжение Е, и на неинвертирующем входе компаратора 1 устанавливается напряжение ц,.Времязадающая цепь 2 оказывается включенной под напряжение Е,1, которое.противоположно по знаку начальному напряжению ,на конденсаторе 4, и последний начинает. перезаряжаться. При.этом на инвертирующем входе компаратора 1 возникает отрицательный скачок напряжения(22)э 1 ь Ьо 1 гИзвестно, что монолитным компонентам внутренне присуще близкое расположение приборов и согласован 5 ность их характеристик,Тогда можно принять, что С учетом выражений (1) - (6), (8),(12) примет вид 5 С момента переключения компараторав нулевое состояние делитель 20 напряжения 5 оказывается включенным под напряжение Ег, и да неинвертирующем входе компаратора 1 устанавливается напряжение 02.Времязадающая цепь 2 оказывается 25 включенной под напряжение Е и конденсатор 4 начинает заряжаться.На инвертирующем входе компаратора 1 возникает положительный скачок напряжения 30 который подтверждает нулевое состояние компаратора 1 (фиг. 2).Перезаряд конденсатора 4 эаканчи" вается, когда напряжение на инвертируйццем входе компаратора 1 достигает величины О . Напряжение на конденсаторе 4 при этом равно П о,.Таким образом, кондейсатор 4 за О ряжается от напряжения 0 ,цо напряжения О,род воздействием напряжения Еэ 12Велйчина формируемого интервала времени определяется по выражению 45 сссс сп - в ф сс 7)гЮЭ 12 СО 1С учетом выражений (1) и (2), (4)- (6)г Й)е (11) и условий (13), (14) выражения (9) и (17) примут вид щ С сф КС 1 п -1а гш(18)Далее процессы повторяются, и период следования импульсов определяется по выражению 2-шТ с +сс +с = КС 1 п - (19)о о с с г ш Если же после включения напряжения питания на выходе компаратора устанавливается логический "0", то времяэадающая цепь 2 при этом оказывается включенной под напряжение Еэ и на инвертирующем входе компаратора 1 возникает положительный скачок напряжения 011, подтверждающий нулевое состояние компаратора 1. Далее начинается формирование интервалов времени аналогично описанному.Напряжение 11, = Б при выполнении условий (3), (14) и как следует из выражения для периода Т (19), в предлагаемом устройстве при логическом "О" на шине управления устранен процесс установления величины периода следования импульсов после включения напряжения питания - первый и последующий периоды следования импульсов одинаковы.гПредположим, что после включения напряжения питания на управлякгцей шине 12 установлена логическая "1".Как и в рассмотренном случае, компаратор 1 всегда устанавливается при этом в нулевое состояние. На выходах логических элементов 9 и 10 устанавливаются логические "О" Й , Б,), на выходах логических элементов 8 и 11 - логические "1" (Оэ, Б).Делитель напряжения 5 оказывается включанным под напряжение и на неинвертирукгцем входе компаратора 1 устанавливается напряжение Времязадающая цепь 2 оказывается включенной под напряжение Е 1, и конденсатор 4 начнет заряжаться. При этом на инвертирующем входе компаратора 1 возникает положительный скачок напряжения У , который подтверждает нулевое состояние компаратора 1.Заряд конденсатора 4 заканчивается, когда напряжение на инвертирующем входе компаратора 1 достигает величины Оэ, Напряжение на конденсаторе 4 в этот момент равно На выходе компаратора 1 устанавливается логическая "1", на выходах логических элементов 8 и 11 - логи(24.) ческие 0 , на выходе логического1 нэлемента 9 - логическая "1" (фиг.2), Нулевое состояние логического элемента 10 не изменяется, так как подтверждается логической "1" с шины управления 12.Величина Формируемого интервала времени определяется по выражению Еэ 12 - 01 п ЕЭ 12 С 013(23) с учетом выраженийи условий (13), (14) С момента переключения компаратора 1 в единичное состояние делитель напряжения 5 оказывается включенным з 0 под напряжение Е ,и на неинвертирую" щем входе компаратора 1 устанавливается напряжение 0Времязадающая цепь 2 оказывается включенной под напряжение Е 1 которое 25ЭИ противоположно по знаку начальному напряжению 1 на конденсаторе 4, и поо 1 зследннй начинает перезаряжаться. При этом на инвертирующем входе компаратора 1 возникает отрицательный скачок напряжения 8С учетом выражений (1)-(3), (6)(11), (20)-(22) и условий (13) и (14) выражение (26) примет вид .о КС 1 п(1+а) . (2 у)С момента переключения компаратора 1 делитель напряжения 5 оказывается включенным под напряжением Ефз и на неинвертирукицем входе компаратора 1 устанавливается напряжение О113Времязадающая цепь 2 оказывается включенной под напряжение Е и ки конденсатор 4 начинает. заряжаться, При этом на инвертирующем входе компаратора 1 возникает положительный окачок напряжения 0 , который подтверждает нулевое состояние компаратора 1. Заряд конденсатора 4 заканчивается когда напряжение на .инвертирующем входе компаратора 1. достигает величины Б . Напряжение на конденсаторе 4 в этот момент равно ПСОЭНа выходе компаратора 1 устанавливается логическая " 1", на выходах логических элементов 8, 10, 11 - лоИ.Игические 0 , на выходе логического элемента 9 - логическая "1" (фиг.2). Таким образом, конденсатор 4 заряжается от напряжения О до напряжения 0С 012под воздействием напряжения Е512Величина формируемого интервала времени определяется по выражениюКак следует из выражения для дериода Т (30), в предлагаемом устройстве при логической "1" на шине управ- , 0 ления устранен процесс установленияпериода следования импульсов после включения напряжения питания - первый и последующие периоды следования импульсов одинаковы.(26) который подтверждает единичное состояние компаратора 1.Перезаряд конденсатора 4 заканчивается, когда. напряжение на инвертиру ющем входе компаратора 1 достигает величины 0 , Напряжение на конденса 01 40 торе 4 в этот момент равно Ц 2 НаСО 1 выходе компаратора 1 устанавливается логический "0", на выходах элементов 8 и 11 - логические "1", на выходах логических элементов 9 и 10 - логические "О".45Таким образом, конденсатор 4 пере- заряжается от напряжения Ц до напря 0015 жения П под воздействием .напряжения Еи.Величина формируемого интервала5 времени определяется по выражению Й = КС 1 П -2 Я - ИО 2 (28)5Е - Пэ 12 0013С учетом выражений (1) и (2) (6)-КС 1 п (29)Далее процессы повторяются, и как видно из выражений (24), (27), (29), период следования импульсов определяется по выражению з+о 5 КС 1 п - (30)1+в(шина ф ЯРиид,бхИРЮ. 1 ЯнЯ.коклюш Составитель Н. ИаркинТех ред Т, Дубинчак Ео ор В Бутя дактор С и одписн ак 5 жгород, ул. Проектная, 4"Патент 44 Тираж 861 ВНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открыти 13035, Москва, Ж, Раущская наб