Динамический триггер а. с. гребнева

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН ЮЭ Н 03 К 23/12 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСХОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ сти ГОСУДАРСТВЕННЦЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Государственный проектный ин тут "Донгипрошахт(56) 1. Анисимов Б.В., Соломатин Н.М, Основы расчета и проектирования элементов ЦВМ. "Энергия", 1974, с.2681 рис,6,22.2. Авторское свидетельство СССР 9 374744, кл. Н 03 К 19/14, 25. 05,71. (54) ДИНАМИЧЕСКИИ ТРИГГЕР А.С.ГРЕБНЕ=, ВА(57) Динамический триггер, содержащий формирователь тактовых импульсов, фототиристоры и светодиоды в составе диодно-тиристорных оптронов, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения Функциональных воэможностей, в него введены диоды, резисторы, конденсаторы, анод фототиристора первого оптрона подключен к первому выходу формирователя тактовых импульсов, катод его через первый конденсатор подключен к второму выходу формирователя тактовых импульсов, и через последовательное соединение первого резистора и первого диода - к первому выходу устройства, который через второй диод,светодиод второго оптрона и второй резистор подключен к аноду светодиода третьего оптрона, катод которого подключен к третьему выходу формирователя тактовых импульсов, к котороцю 80 ав А му подключен катод светодиода четвертого оптрона, анод которого соедйнен с первым выводом третьего резистора,фототиристор четвертого опт-. рона включен встречно-параллельно .Фототиристору первого оптрона, катод фототиристора третьего оптрона подключен к первому выходу формирователя тактовых импульсов, анод через четвертый резистор и третий диод подключен к второму выходу устройства. и череэ второй конденсатор - к второМу выходу формирователя тактовыхимпульсов, встречно-параллельно фо 6 тотиристору третьего оптрона включен четвертый диод, анод фототиристора второго оптрона подключен к второ-ЕР му выходу формирователя тактовых импульсов, катод через третий конденсатор - к первому выходу Формирователя тактовых импульсов и через после- ( довательное соединение пятого резистора и пятого диода - к третьемувыходу устройства и к аноду. светодиода первого оптрона, катод которого подключен к четвертому выходу Формирователя тактовых импульсов, катод фототиристора первого оптрона подключен к катоду шестого диода, анод ., которого подключен к первому входу устройства, анод светодиода второго оптрона подключен к катоду седьмого диода, анод которого подключен к второму входу устройства, второй вывод третьего резистора подключен к четвертому входу, а катод фототиристора первого оптрона - к пятому входу устройства. 3 фЙэобретение относится к импульснойтехнике, в частности к импульснымлогическим элементам на оптронах,.и предназначено для использованияв системах автоматического управле-.ния и контроля, а именно для реализации .логической функции "Память",Известен динамический триггер,содержащий элементы И, ИЛИ, НЕ и линию задержки Щ .Недостаток триггера - разнородность элементной базы.Известен также динамический триггер, содержащий Формирователь тактовых импульсов, фотоприемник например фототиристор) и источник све.та например, светодио,с) 121 .Однако в известном триггере ограниченные Функциональные возможности,а именно наличие только оптическихвыходов. 20Цель изобретения - расширениеФункциональных возможностей, заключающееся в обеспечении .электрическихвыходных сигналон с увеличенной нагрузочной способностью по выходампри высоком сопротивлении по входам,Поставленная цель достигается тем,что н динамический триггер, содержащий Формирователь тактовых импульсов, Фототиристоры и светодиоды в составе диодно-тиристорных оптронов, введены З 0 диоды, резисторы, конденсаторы, анодфототиристора первого оптрона подключен к первому выходу Формирователя тактовых импульсов, катод его через первый конденсатор подключен З 5 к второму ныходу Формирователя тактовых импульсов и через последовательное соединение первого резистора и первого диода - к первому выходу устройства, который через второй диод 40 светодиод второго оптрона и. второи резистор подключен к аноду светодиода третьего оптрона, катод которого подключен к третьему выходу Формирователя тактовых импульсов, 45 к которому подключен катод светодиода четвертого оптрона, анод которого соединен с первым выводом третьего. резистора, фототиристор четвертого оптрона включен встречно-параллельно фототиристору первого оптрона, катод фототиристора третьего оптрона подключен к первому выходу формирователя тактовых импульсов, анод через четвертый резистор и третий диод подключен к второму выходу устройства и через второй конденсатор - к второ. му выходу формирователя тактовых импульсов, встречно-параллельно фототиристору третьего оптрона включен четвертый диод, анод фототиристора 60 второго оптрона подключен к второму выходу формирователя тактовых импуль-, сон, катод через третий конденсаторк первому выходу формирователя тактовых импульсов и через последова тельное соединение пятого резистора и пятого диода - к третьему выходу устройства и к аноду светодиода первого оптрона, катод которого подключен к четвертому выходу формирователя тактовых импульсов, катод фото тиристора первого оптрона подключен к катоду шестого диода, анод которого подключен к первому входу устройства, анод светодиода второго оптрона подключен к катоду седьмого диода, анод которого подключен к второму входу устройст-ва, второй вывод третьего резистора подключен к четвертому входу, а катод фототиристора первого оптрона - к пятому входу устройства.На фиг,1 представлена принципиальная схема динамического триггера; на фиг.2 - схема формирователя тактовых импульсов, (варианты); на фиг.3 -.временные диаграммы напряжений и токов в характерных точках схемы.В динамический триггер (Фиг,1), содержащий, формирователь тактовых, импульсов фототиристоры и светодиоды и составе диодно-тиристорныхоптронов, введены диоды, резисторы, конденсаторы, анод фототиристора первого оптрона 1 подключен к первому выходу 2 формирователя 3 тактовых импульсов, катод его черезпервый конденсатор 4 подключенк второму выходу 5 формирователя 3тактовых импульсов и через последонательное соединение первого резистора б и первого диода 7 - к первому выходу 8 устройства, которыйчерез второй диод 9 подключен к аноду светодиода второго оптрона 10, катод которого через второй резистор 11 и светодиод третьего оптрона 12 подключен к третьему выходу 13 формирователя 3 тактовых импульсов, к которому подключен катод светодиода четвертого оптрона 14, анод которого соединен с первым выводом третьего резистора 15, фототиристор четвертого оптрона 14 включен встречно-параллельно фототиристору первого оптрона 1, катод фототиристора третьего оптрона 12 подключен к первому выходу 2 Формирователя 3 тактовых импульсов, анод через четвертый резистор 16 и третий диод 17 подключен к второму выходу 18 устройства и через второй конденсатор 19 - к второму выходу 5 формирователя 3 тактовых импульсов, встречно-параллельно фототиристору третьего оптрона 12 включен четвертый диод 20, анод Фототиристора второго оптрона 10 поДключен к второму выходу 5 Формирователя 3 тактовых импульсов, катод через третий конденсатор 21 - к первому выходу 2 формирователя 3 тактовых ключении нагрузки на инверсный выимпульсов и через последовательное ход 18 входа другбго импульсного соединение пятого резистора 22 н логического элемента на нем формипятого диода 23 - к третьему вы- руется последовательность импульсов. ходу 24 устройства и к аноду свето- В каждый отрицательный полупериод диода первого оптрона 1, катод ко на нем Формируется короткий импульс торого подключен к четвертому ви- за счет тока разряда конденсатора 19 ходу 25 формирователя 3 тактовых по цепи: левая обкладка конденсатора импульсов, катод, фототиристора пер, резистор 16, диод 17, выход 18, вого оптрона 1 подключен к катоду входы логических элементов, выход шестого диода 26, анод которого под 43, фототиристор оптрона 40, фототиключен к первому входу 27 устройства, ристор оптройа 39, выход 5, правая анод светодиода второго оптрона обкладка конденсатора 19. Таким обра подключен к катоду седьмого диода зом, на выходах 8 и 24 сигнал соответ, анод которого включен к второмуствует логическому нулю, а на выходе входу 28 устройства, первый выход , 5 18 - логической единице. При замы Формирователя тактовых импульсовканин цепи вход 27 - выход 2 конденподключен к третьему входу 29 уст- сатор 4 в положительные полупериоды ройства, второй вывод третьего ре- периодически заряжается по цепи: вызистора 15 подключен к четвертомуход 2, вход 27, диод 26, конденса- . входу 30, а катод фототиристора пер тор 4, выход 5. В отрицательные певого оптрона 1 - к пятому входу 31 . риоды конденсатор 4 периодически разустройства, ряжается по цепи: левая его обкладФормирователь тактовых импульсов ка, резистор 6, диод 7, выход 8,Фиг.2) содержит трансформатор 32 диод 9, светодиод оптрона 10, резисс первичной обмоткой ЗЗ и вторичны тор 11, светодиод оптрона 12, выход ми обмотками 34 и 35, резисторы 36 13, фототиристор оптрона 39, выход и 37, днодно-тиристорные оптроны5, правая обкладка конденсатора 4.38-41, диоды 42 и 43. В отрицательные полунериоды формироУстройство работает следуюшим вателем такта 3 обеспечивается отобразом. крытие оптрона 40. Протекание токаВ исходном состоянии до подачи . З 0 в отрицательные нолупериоды в свето- питания переменного напряжения) диоде оптрона 10 приводит к его пеоптроны 1,10, 12 и 14 закрыты, кон- риодическому отпиранию в эти полуденсаторы 4 и 21 разряжены. В положи- периоды и к заряду конденсатора 21, тельные полупериоды конденсатор 19 а протекание тока в светодйоде опт. периодически заряжается по цени: 35 рона 12 вызывает также его лериодйчес-выход 2, диод 20, конденсатор 19, кое отпирание, следовательно, протевыход 5. Через светодиод оптрона канне тока через конденсатор 19 н 38 протекает ток по цепи: начало его разряд. Ток через конденсатор 19 обмотки 35, светодиод оптрона 38, протекает по цепи: выход 5, кондендиод 43, конец обмотки 35, и оптрон 40 сатор 19, Фототиристор оптрона 12, периодически открывается в положи- выход 2. В результате протекания тельные полупериоды, В эти же по- переменного токачерез канденсатор лупериоды оптроны 39-41 закрыты, так . 19 на выходе. 18 сигнал соответствует как через их светодиоды ток не про- логическому нулюВ связи с тем, что .текает, В отрицательные нолупериоды 45 оптроны 39 и 3 открываются раньше, через светодиоды оптронов 39,41 и чем оптрон 40, на выходе сигнал подвод 42 протекает ток и они откры- мехи равен практически нулю, Заряваются. С открытием опърона 39 нерио- женный же конденсатор 21 периодически дически в оТрицательные полупериоды ., в положительные полупериоды разрясоединяются выходы 13 и 5 через жается по цепи обратной связи: праего фототиристр и с открытием оптро- вая его обкладка, резистор 22, диод50на 41 через светодиод оптрона 40 ток 23, выход 24, светодиод оптрона 1, протекает по цепи: конец обмотки 35выход 25, фототиристор 38, шина трансформатора 32, диод 42, Фототи, левая его обкладка. В положительристор оптрона 41, светодиод оптроиа ные полупериоды Формирователем такта 40 резистор 37, начало обмотки 35. 55 3 обеспечивается открытие оптрона 38.Уупри этом оптрон 40.периодически с ,В дальнейшем описанный Цикл отэамедлением в отрицательные полупе- крытия оптронов 1 и 10, заряд кониоды открывается и соединяет выходы денсаторов 4 и 21 и их разряд, свя и 5 через свой Фототиристор и Фо- занный с открытием сптронов, периототиристор оптрона 39Между выходом 60 дически повторяется. При этом на вы и инверсным выходом 18 в зависи- . ходе 8 формируется сигнал логической мости от логических операций вклю- единицы, а на вы да на выходе 18 - сигнал чаются входы логических элементов логического нуля. На выходе 24 также светодиоды оптронов на схеме услов- как и на выходе 8 формируется сигно не показаны). Например, при под нал логической единицы, но тольков положительные полупериоды. Сброс динамического триггера в исходное состояние можно осуществить размыка-нием цепи вход 29 - выход 2, замы канием цепи вход 31 - выход 2, при этом через, конденсатор 4 протекает переменный ток по цепи: выход 5, конденсатор 4, вход 31, выход 2 и разряда его через резистор б, диод 7 и выход 8 не происходит, Сброс динамического триггера можно также 10 осуществить отпиранием оптрона 14, для чего на вход 30 необходимо по дать сигнал логической единицы с выхода другого элемента, Ток через светодиод оптрона 14 протекает по 15 цепи аналогично той, п. которой протекает ток во входных цепях оптроцов 10 и 12, светодиоды которых подключены к выходу 8, лишь с той разницей, что вход 30 подключен к выходу другого логического элемента. Взвод динамического триггера, кроме того, можно осуществить подачей входного сигнала на вход 28Выход 24 в сочетании с выходом 8 может быть использован для управления двумя тиристорами при питании нагрузки переменным током или для управления симметричным тиристором. Резисторы 11 и 15 предусмотрены для выравнивания токов управления оптронов при параллельном их подключении к выходу элемента.На фиг.3 приведены временные диаграмьы напряжения в соответствующих точках схемы, в частности напряжения Ц (21,71 при наличии на выходах 8 24,18) сигнала логической единицы, напряжение 09 на конденсаторе 19 при наличии на выходе 18 сигнала логического нуля, напряжение Оу на вы ходе 18 при наличии на нем логического нуля, а также Форма выходных напряжений Ц 8 (18,24) при, различной нагрузке на соответствующих выходах.Предлагаемый динамический триггер обладает большими Функциональными возможностями по сравнению с прототипом, так как формирует сигналы на трех выходах в зависимости от состояния входов, причем сигналы с выходов 8 и 24 обеспечивают, управление тиристора при питании нагрузки переменным током, Входы 27,29 и 31 допускают включение элементов управления с широким диапазоном сопротивлений в пределах от единиц Ом до 1000 Ом а при необходимости подбором емкости конденсатора 4 можно получить и большие величины. Наличие входов 27,29 и 31 с возможностью подключения к ним элементов с различными величинами сопротивлений позволяет на их входы включать непосредственно датчики управления, исключает необходимость использования выходных контактов реле аппаратов. При появлении питания на выходы 2 и 5 формирователя 3 или при снятии напряжения с этих шин и повторном его включении динамический триггер автоматически возвращается в исходное состояние, Схема выполнена на единой полупроводниковой элементной базе, основным элементом которой является диодно-тиристорный оптрон, Разброс параметров оптронов как в процессе первоначальной сборки элементов, так и их изменения в процессе эксплуатации практически не влияют на работу динамического триггера, что повышает надежность его в работе,1058074 в,яГИйноер) иг,З ПеыковК Корректс Составител Техред М,Ко мокосо Кура т илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная Заказ 9601/58 . Тираж БНИИПИ Государствен по делам изобрете 113035, Москва, Ж-З36 Подпис ного комитета СССРй и открытий Раушская наб., д, 4/5