Устройство для управления подключением электропитания

ОЮЗ СОВЕТСКИХ ЦИАЛИСТИЧЕСКИСПУБЛИК 6 Р 11 51) СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ ОПИСАНИ ЕТЕНИ ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬС 708/24-242.854.87. Бюл. У 13Олеринский, Б.П.Шурчко(54) УСТРОЙС КЛЮЧЕНИЕМ ЭЛ АВЛЕНИЯ ПОДЯ ДЛЯ У РОПИТАН(21) 398 (22) 05. (46) 07. (72) Е.В и Н,Н.Яцю (53) 681 (56) Эле с. 62-63Автор У 108319 идетельство СССРС 06 Г 11/22, 1984. 57) Изобретение относится к автомаике и вычислительной технике и может быть использовано для подключения электропитания к электронным блокам. Цель изобретения - сокращениеаппаратурных затрат. Цель достигается введением в устройство, содержащее группу формирователей 4 импульсов, первую группу разряжающих элементов 6 и дешифратора 1 адреса, дополнительного формирователя 5 импульсов и второй группы разряжающих элементов 7. Для получения на выбранном1302283 выходе питания 8 устройства импульсаэлектропитания с амплитудой, равнойзначению напряжения источника питания, на вход питания Формирователей4 подается импульс напряжения с амплитудой, превышающей значение напряжения источника питания, сформированный дополнительным формирователем 5импульсов одновременно с дешифрациейадреса и подготовкой к включению форИзобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может ,быть использовано для подключенияэлектропитания к электронным устройствам. 5Целью изобретения является сокра-щение аппаратурных затрат устройства,На Фиг, представлена блок-схемапредлагаемого устройства; на фиг,2 - дешифратор; на фиг.3 - формировательимпульсов группы; на Фиг.4 - дополнительный Формирователь импульсов.Устройство содержит дешифратор 1адреса, стробирующий вход которогоявляется управляющим входом 2 устрой 5 ства, режимным входом 3 устройстваявляется информационный вход дешифра-,тора 1, формирователи 4 импульсовгруппы, дополнительный Формирователь5 импульсов, разряжающие элементы 6первой группы и разряжающие элементы7 второй группы, выходы 8 питанияустройства и источник 9 электропитаг 5Дешифратор 1 адреса предназначендля преобразования кода адреса в унитарнъй код для обеспечения подготовки (разрешения) к включению одногоиз Формирователей 4 импульсов.Дешифратор 1 адреса (фиг,2) содер.30жит дешифратор 10,.выходы которогосоединены с входами соответствующихэлементов НЕ 11, выходй которых являются информационными выходами дешифратора 1, 35Формирователь 4 импульсов группыпредназначен для формирования навыходе питания устройства импульсовнапряжения с амплитудой, равной значению напряжения источника 9 питания 40устройства. мирователей 4. Наряду с формированием импульсов повышенного напряжения Формирователь 5 осуществляет через соответствующие разряжающие элементы 6 и 7 разряд емкостных составляющих цепей питающих выходов устройства, а также управление формирователями 4 для исключения помех на питающих выходах усторойства. 4 ил. Формирователь 4 импульсов (фиг, 3) содержит элемент НЕ 12, вход которого является входом разрешения формирователя 4, первый резистор 13 и транзистор 14, второй 15 и третий 16 резисторы, стабилитрон 17 и второй транзистор 18,Дополнительный Формирователь 5 импульсов предназначен для формирования импульсов напряжения с амплитудой, превышающей значение напряжения источника 9 питания, разряда .емкостных составляющих цепей питающих выходов устройства и цепей пусковых входов формирователей 4 импульсов.Дополнительный формирователь 5 импульсов (Фиг.4) содержит элемент НЕ 19, первые резистор 20 и транзистор 21, второй резистор 22, первый диод 23, третий резистор 24, второй транзистор 25, второй диод 26, конденсатор 27, третий диод 28, катод которого соединен с выходом повышенного напряжения формирователя 5, выход номинального напряжения которого соединен с коллектором транзистора 21 и с катодами диодов 23 и 26. На чертежах показаны также выход 29 повышенного напряжения, выход 30 номинального напряжения Формировате-,. ля 5, входы 31 и 32 пуска и разрешения Формирователей 4.Разряжающие элементы 6 предназначены для организации цепей разряда емкостных составляющих выходов 8 устройства, могут быть выполнены на диодах и подключены катодами к выходу номинального напряжения формирователя 5, а анодами - к выходам соответствующих формирователей 4.130228Разряжающие элементы 7 предназначены для разряда емкостных составляющих входов пуска формирователей 4 иорганизации дополнительных цепейуправления формирователями 4, могутбыть выполнены на диодах и подключены катодами к выходу Формирователя 5, а анодами - к входу пуска соответствующих формирователей 4.Устройство работает следующим 10образом.Работа устройства осуществляетсяпо циклам, длительность которых может быть постоянной или переменнойи определяется заданным режимом абра щения (синхронным или асинхронным).В каждом цикле обращения устройство функционирует в двух основныхрежимах Работа" и "Ожидание", причем независимо от длительности цикла 20в цепях экономии энергопотреблениянминимальная длительность режима Работа" должна быть достаточной длянадежного выполнения заданной электронному устройству (нагрузке) функции, например считывания с блокапостоянной памяти.оДлительность режима Ожиданиеопределяется характеристиками нагрузки, например, необходимостью временных затрат на анализ информации,считанной с блоков памяти, после которого может быть определен следующий адрес обращения.Питание устройства осуществляется35от стабилизированного источника 9постоянного тока напряжением +5 В.Общая шина питания (не показана) заземляется.В исходном состоянии (режим пОжидание") на входе 2 установлен нулевой сигнал, под действием которогона информационных выходах дешифратора нулевые сигналы. При этом формиро ватели 4 находятся в состоянии "Ожидание", и на выходах 8 питания установлены нулевые сигналы. Формирователь ,5 под действием нулевого сигнала на его управляющем входе такженаходится в состоянии "Ожидание",которое сопровождается накоплениемв нем энергии от.источника 9 питаниядля Формирования напряжения вольтдосбавки в очередном цикле обращения кустройству. При этом на входах 29Юпитания Формирователей 4 подцерживается напряжение приблизительно.вателей 4 установлены в низкоимпедансное состояние соответственно, через разряжающие элементы 6 и 7 по цепи выхода 30 формирователя 5,После поступления кода адреса на вход 3 и управляющего единичного сигнала на вход 2 в устройстве начинают одновременно переключаться дешифратор 1 и формирователь 5. Дешифратор 1 срабатывает быстрее и на одном из своих выходов устанавливает единичный сигнал, который поступает на вход 32 соответствующего формирователя 4 (например, 4.2). При этом на входах 31 всех Формирователей 4 поддерживаются нулевые сигналы за счет низкого импеданса на выходе 30 формирователя 5. Наличие единичного сигнала на входе 32 и н левого сигнала йа входе 31 формирователя 4.2 обеспечивает его переключение в состояние"Подготовка",С включением формирователя 5 импульсов на его выходе 29 появляетсянапряжение приблизительно + 7 В, равное сумме напряжений источника 9 питания и вольтдобавки, сформированнойза время ожидания на предшествующемцикле обращения к устройству, которое подается на выводы питания формирователей 4, Одновременно на выходе 30 формирователя 5 устанавливается высокоимпедансное состояние, обеспечивающее высокоимпедансное состояние разрядных элементов б и 7, а следовательно, и высоконмпедансное состояние выходов 8 формирователей 4.Формирователь 4.2, подготовленный квключению единичным сигналом на еговходе 32, с минимальной задержкойпереключается в режим "Работа" повходу 31 и выдает на выход 8.2 устройства мощный импульс электропитания напряжением + 5 В заданной длительности для режима "Работа". Приэтом остальные формирователи 4 остаются в состаянии Ожидание под действием нулевых сигналов на их входах32 и практически не потребляют энергии,1При снятии единичного сигнала с входа 2 устройство переключается в режим Ожидание , что сопровождается одновременным разрядом емкостных составляющих цепей выхода 8.2 и входа 31 формирователя 4.2, соответственно, через разряжающие элементы 6.2 и 7.2 по цепи выхода 30 формирователя 5 наобщую шину, ускоряя таким образомпроцесс возврата в исходное состояние цепи питающего выхода 8.2 устройства,Далее в течение времени режима"Ожидание", определяемом характеристиками нагрузки, формирователь 5 осуществляет накопление энергии от источника 9 питания, необходимой дляформирования импульса повышенногонапряжения на его первом выходе в. очередном цикле обращения. После это"го может быть проведено очередное.обращение к устройству,Формирователь 4 импульсов работает следующим образом.В каждом цикле обращения к устройству формирователь 4 последовательно переключается в одно из трех состояний: "Подготовка", "Работа", "Ожидание", определяемых комбинацией уровней напряжения на его входах 31 и 32.В исходном состоянии (режим "Ожидание") на вход 29 питания,. формирователя 4 подается напряжение приблизительно + 4,3 В, а на входы 31 и 32 - нулевой сигнал (низкий уровень).При этом выход элемента НЕ 12 установлен в высокоимпедансное состояние, транзисторы 14 и 18 закрыты. Напряжение на выходе 8 формирователя 4 отсутствует, и он практически не потребляет энергии, При обращении к устройству на вход 32 формирователя 4 подается единичный сигнал (высокий уровень), под действием которого он переходит в состояние "Подготовка"Выход элемента НЕ 12 устанавливается в низкоимпедансное состояние, в результате чего транзистор 14 открывается. Транзистор 18 остается закрытым под действием нулевого сигнала на входе 31 формирователя 4. В результате этого в режиме "Подготовка" напряжение на выходе 8 формирователя 4 отсутствует, а его потребление не превышает нескольких десятков милиампер.Формирователь 4 переключается из режима "Подготовка" в режим "Работа" при одновременном переводе в высокоимпедансное состояние входа 31 и подаче на вход 29 питания напряжения примерно + 7 В, При этом в результате того, что транзистор 14 открыт, резко возрастает ток базы транзистора 18, и он открывается. Формирова,тель 4 выдает на выход 8 мощный им 5 0 пуль с электропитания, ограниченный по амплитуде до напряжения + 5 В стабилитроном 17 и падением напряжения на переходе база - эмиттер транзистора 18,Из режима "Работа" формирователь 4 может быть переведен в режим "Подготовка при одновременном снятии активизирующих воздействий с входов 20 и 31 или в режим "Ожидание" при снятии активизирующего воздействия и с входа 32, В любом из названных вариантов транзистор 18 резко закрывается за счет закорачивания (через соответствующий разрядный элемент 7) на общую шину паразитной емкости стабилитрона 17 по цепи входа 31 формирователя 4. Включение первого транзистора 14в режиме Подготовка , предшествующее включение транзистора 18 в режиме "Работа" позволяет уменьшить задержку включения всего формирователя 4 по входу 31, а форсирование процесса возврата в исходное состояниевхода 31 позволяет в целом ускоритьпроцесс возврата в исходное состояние выхода 8.Формирователь 5 работает следующим образом.На вход питания формирователя 5подается стабилизированное напряжение с номиналом + 5 В от источника9 питания.В режиме Ожидание" (исходном состоянии) на вход элемента НЕ 19 подается нулевой сигнал. При этом выходэлемента НЕ 19 находится в высокоимпедансном состоянии, транзистор 21открыт, а транзистор 25, база которого подключена через диод 23 и открытый транзистор 21 к общей шине,закрыт. Открытое состояние транзистора 21 и закрытое транзистора 25 необеспечивает заряд конденсатора 27последующей цепи: вывод питания формирователя 5, диод 28, конденсатор27, диод 26, транзистор 21, общаяшина. При этом на выходе 29 формирователя 5 установлено напряжение+ 4,3 В, равное напряжению источника 9 питания, минус падение напряжения на диоде 28. На выходе 30 формирователя 5 установлено низкоимпедансное состояние.В режиме "Работа" на вход элемента НЕ 19 подается единичный сигнал.Выход элемента НЕ 19 устанавливаетсяв низкоимпедансное состояние и под-,ключает базу транзистора 21 к общейшине. Транзистор 21 закрывается иотключает базу транзистора 25 от общей шины. Транзистор 25 открываетсяи подключает предварительно заряженный на этапе "Ожидание" предшествующего цикла обращений к устройствуконденсатор 27 последовательно исогласно источнику 9 питания. Приэтом на выходе 29 формирователя 5устанавливается напряжение, превышающее напряжение источника 9 питанияна величину напряжения на заряженномконденсаторе 27 (2; 5 В). На выходе 1530 формирователя 5 устанавливаетсявысокоимпедансное состояние. Формула изобретениягоУстройство для управления подключением электропитания, содержащее дешифратор адреса, информационный и стробирующий входы которого являются, соответственно, режимным и управляю щим входами устройства, группу формирователей импульсов, выходы которыхявляются группой выходов питанияустройства и подключены к первым выводам соответствующих разряжающихсяэлементов первой группы, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюснижения аппаратурных затрат устройства, в него введены дополнительныйформирователь импульсов и втораягруппа разряжающих элементов, причемвходы разрешения формирователей импульсов группы подключены к группевыходов дешифратора адреса, а входыпуска через разряжающие элементывторой группы подключены к вторымвыводам разряжающих элементов первойгруппы и выходу номинального напряжения дополнительного формирователяимпульсов, выход повышенного напряжения которого соединен с входамипитания формирователей импульсовгруппы, управляющий вход и вход питания дополнительного формирователяимпульсов соединены соответственнос управляющимвходом ивходом дляподключения источникапитания устройства.