Устройство для формирования одиночного импульса

(51)5 Н 0 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН АВТО 2 17, А.С.Галкин, В,П.Грительство СССР К 5/135, 22,10.8 тельство СССР К 5/153, 06.08.8 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИОДИНОЧНОГО ИМПУЛЬСА(57) Изобретение относится. к импульсной технике и может быть использовано в устройствах автоматики и вычислительной техники. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости путем полного исключения ложных срабатываний устройства от одиночных выбросов любой полярности, не совпадающих с передним фронтом синхроимпульса, - достигается введением бЯ-триггера 5. Устройство также содержит бЯ-триггеры 1 - 4, элементы И - НЕ 6 - 9, инвертор 1 О, входную шину 11, шину 12.тактовых импульсов, выходную шину 13. 2 ил.5 10 15 20 30 40 Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах автоматики и вычислительной техники,Цель изобретения - повышение помехоустойчивости путем полного исключении ложных срабатываний устройства от одиночных выбросов любой полярности, не совпадающих с передним фронтом синхроимпульса.На фиг.1 приведена электрическая функциональная схема устройства; на фиг.2 - временные диаграммы. поясняющие его работу,Устройство для формирования одиночного импульса содержит с первого по пятый ВЯ-триггеры 1-5, с первого по четвертый элементы И - НЕ б - 9, инвертор 10.Первый вход первого элемента И - НЕ 6 соединен с прямым выходом первого ЙЯтриггера 1, В-вход которого соединен с выходом второго элемента И - НЕ 7, первый вход которого через инвертор 10 соединен с входной шиной 11, В-вход второго ВЯ- триггера 2 соединен с выходом третьего элемента И-НЕ 8, В-вход третьего ВЯ-триггера соединен с прямым выходом ВЯ-триггера, Я-вход - с первым входом четвертого элемента И - НЕ 9, инверсный выход пятого ВЯ-триггера 5 соединен с дополнительным В-входом первого ЙЯ-триггера 1, Я-вход которого соединен с первым входом третьего элемента И - НЕ 8 и первым входом второго элемента И-НЕ 7, второй вход которого соединен с инверсным выходом третьего ВЯтриггера 3, Я-вход которого соединен с шиной 12 тактовых импульсов, с В-входом четвертого ВЯ-триггера 4 и третьим входом второго элемента И-НЕ 7, прямой выход - с Я-входом второго ВЯ-триггера 2 и вторым входом первого элемента И-НЕ б, выход которого соединен с Я-входом четвертого ВЯ-триггера 4 и со вторым входом четвертого элемента И - НЕ 9, выход которого соединен со вторым входом третьего элемента И - НЕ 8, причем третий вход первого элемента И-НЕ б соединен с прямым выходом пятого ВЯ-триггера 5, Я-вход которого соединен с прямым выходом первого ЙЯ-триггера 1, В-вход - с инверсным выходом четвертого ВЯ-триггера 4 и выходной шиной 13,Устройство работает следующим образом,Пусть в начальный момент перед подачей первого импульса на шину 12 (фиг.2 а) на шине 11 (фиг.2 б) присутствует положительный (единичный) потенциал, на инверсном выходе триггера 5 (фиг,2 з) и прямом выходе триггера 2 (фиг.2 л) также присутствует единичный потенциал. Нулевой потенциал на шине 12 обеспечивает формирование единичных сигналов на прямом выходе триггера 3 (фиг.2 в), инверсном выходе триггера 4 (фиг,2 е) и на выходе элемента 9 (фиг.2 п). Нулевой сигнал на выходе инвертора 10 (фиг,2 т) обеспечивает появление единичных сигналов на прямом выходе триггера 1, на выходах элементов 7 и 8, На Й-входе триггера 3, В-входах триггера 1 и триггера 2, на Я-входе триггера 5 оказываются единичные сигналы, что приводит к формированию на их выходах нулевых сигналов. Нулевой сигнал на прямом выходе триггера 5 определяет формирование единичного сигнала на выходе элемента б, Этот сигнал поступает на Я-вход триггера 4 (фиг.2 д), что обеспечивает появление на его прямом выходе нулевого сигнала.Таким образом, все выходные сигналы устройства в начальный момент определены,В момент то начала импульса на шине 12 (фиг.2 а) на обоих входах элемента 9 (фиг.2 п) оказываются единичные сигналы, и на его выходе формируется нулевой сигнал, Остальные сигналы на выходах логических элементов в момент то остаются неизменными,В момент 11 появления нулевого сигнала на шине 11, на выходе инвертора 10(фиг.2,т) появляется единичный сигнал. Остальные сигналы на выходах логических элементов в момент 11 остаются неизменными.При воздействии помехи в момент времени между т 1 и 12 сигнал помехи появляется только на выходе инвертора 10, другой реакции устройства на воздействие помехи не наблюдается, выходной сигнал устройства не изменяется.В момент 12 окончания импульса на шине 12 на выходе элемента 9 появляется единичный сигнал, Этот сигнал поступает на вход элемента 8, на другом входе которого также присутствует единичный сигнал. Это определяет формирование нулевого сигнала на выходе элемента 8 (фиг,2 н). Этот нулевой сигнал переключает триггер 2, при этом на инверсном выходе триггера 2 (фиг,2 м) формируется единичный сигнал, а на прямом выходе триггера 2 (фиг.2 л) - нулевой, который в свою очередь формирует единичный сигнал на инверсном выходе триггера 3 (фиг.2 г), Остальные сигналы на выходах логических элементов в момент 12 остаются неизменными.При воздействии помехи в момент времени между 12 и 1 з сигнал помехи появляется на выходе инвертора 10 и на выходе элемента 8 в виде единичного короткого сигнала.После прекращения помехи сигналы на вы 164786450 55 ходах этих элементов возвращаются в исходное состояние. Выходной сигнал устройства не изменяется,В момент 1 з начала импульса на шине 12 на Б-входе триггера 2 (фиг,2 в), на входах элементов 9 и 7 (фиг,2 п,р) оказываются единичные сигналы, что приводит к формированию на выходах этих элементов нулевых сигналов. Нулевой сигнал на прямом выходе триггера 3 подтверждает единичный сигнал на выходе элемента 6 (фиг.2 с) и переключает триггер 2, при этом на прямом выходе триггера 2 (фиг.2 л) появляется единичный сигнал, на инверсном выходе триггера 4 (фиг,2 м) - нулевой, Нулевой сигнал на выходе элемента 9 (фиг,2 п) формирует единичный сигнал на выходе элемента 8, Нулевой сигнал на выходе элемента 7 (фиг,2 р) переключает триггер 1, при этом на инверсном выходе триггера 1 (фиг.2 к) появляется единичный сигнал, а на прямом выходе триггера 1 (фиг,2 и) - нулевой, который, в свою очередь, подтверждает единичный сигнал на выходе элемента 6 (фиг.2 с) и переключает триггер 5. При этом переключении на прямом выходе триггера 5 (фиг.2 ж) появляется единичный сигнал, а на инверсном выходе триггера 5 (фиг,2 з) - нулевой, Остальные сигналы на выходах логических элементов в момент 1 з остаются неизменными,При воздействии помехи в момент времени между 1 з и М сигнал помехи появляется на выходе инвертора 10 и на прямом выходе триггера 1 (фиг.2 и) и на выходе элемента 7 (фиг.2 р). Триггер 1 не переключается, так как на одном из й-входов триггера 1 (фиг,2 к) присутствует нулевой сигнал (с инверсного выхода триггера 5), После прекращения помехи сигналы на выходах этих элементов возвращаются в исходное состояние. Выходной сигнал устройства не изменяется,В момент М окончания импульса на шине 12 на прямом выходе триггера 3 (фиг.2,в) и выходах элементов 9 и 7 (фиг,2 п и р) появляются единичные сигналы. Единичный сигнал с выхода элемента 9 поступает на вход элемента 8, при этом на обоих входах последнего оказываются единичные сигналы, а на выходе - нулевой сигнал, который, в свою очередь, переключает триггер 2, при этом на его инверсном выходе появляется единичный сигнал, а на его прямом. выходе - нулевой, Следует отметить, что на инверсном выходе триггера 3 появляется короткий отрицательный (нулевой) импульс, вызванный ,возвращением в исходное состояние, после переключения триггера 2 (от нулевого сигнала на прямом выходе триггера 2), На вы 5 10 15 20 25 30 35 40 ходной сигнал устройства (фиг.2 е) этот короткий импульс не влияет, Остальные сигналы на выходах логических элементов в момент 1 а остаются неизменными.При воздействии помехи в момент времени между 14 и В сигнал помехи появляется на выходе инвертора 10, на прямом выходе триггера 1 и на входе элемента 2 в виде короткого единичного сигнала. Сигнал помехи на прямом выходе триггера 1 приводит к появлению помехи на выходе элемента 6 в виде короткого нулевого сигнала, который, в свою очередь, приводит к кратковременному появлению единичного сигнала на прямом выходе триггера 4 (фиг,2 д). При этом триггер 4 не переключается, так как на его й-входе присутствует нулевой сигнал от шины 12, После прекращения помехи сигналы на выходах всех этих элементов возвраща- ются в исходное состояние. Выходной сигнал устройства не изменяется.В момент ъ начала импульса на шине 12 на Я-выходе триггера 3, на входах элементов 9 и 7 оказываются единичные сигналы, что приводит к формированию на выходах этих элементов нулевых сигналов. Нулевой сигнал на выходе элемента 9 определяет формирование единичного сигнала на выходе элемента 8. Нулевой сигнал на прямом выходе триггера 3 переключает триггер 2, при этом на его прямом выходе появляется единичный сигнал, а на его инверсном выходе - нулевой. Остальные сигналы на выходах логических элементов в момент Ь остаются неизменными,В момент 16 окончания нулевого импульса на шине 11 на выходе инвертора 10 появляется нулевой сигнал, который формирует единичные сигналы на прямом выходе триггера 1 и на выходе элемента 7 и подтверждает единичный сигнал на выходе элемента 8, Остальные сигналы на выходах логических элементов в момент 16 остаются неизменными.При воздействии помехи в момент времени между 16 и 17 сигнал помехи появляется на выходе инвертора 10 в виде короткогоединичного сигнала и на прямом выходетриггера 1 и выходе элемента 7 в виде короткого нулевого сигнала, При этом триггер 1 не переключается, так как на .его й-входе присутствует нулевой сигнал инверсного выхода триггера 5. После прекращения помехи сигналы на прямом выходе триггера 1 и выходе элемента 7 и инвертора 10 возвращаются в исходное состояние. Выходнойсигнал устройства не изменяется.В момент т 7 окончания импульса на шине 12 на прямом выходе триггера 3 и выходе элемента 9 появляются единичные сигналы, 164786410 15 20 25 30 35 40 При этом на й-входе триггера 3 и входах элемента 6 оказываются единичные сигналы, что определяет формирование на их выходах нулевых сигналов. Нулевой сигнал на инверсном выходе триггера 3 приводит к появлению единичного сигнала на прямом выходе триггера 4. Остальные сигналы на выходах логических элементов в момент г 1 остаются неизменными.При воздействии помехи в момент времени между 17 и тв сигнал помехи появляется .на выходе инвертора 10 и на выходе элемента 8 в виде короткого нулевого импульса. Этот короткий импульс своим передним фронтом переключает триггер 2, при этом на его инверсном выходе появляется единичный сигнал, а на его прямом выходе - нулевой сигнал, который, в свою очередь, определяет формирование единичного сигнала на инверсном выходе триггера 3, После прекращения помехи сигналы на инверторе 10 и элементе 8 возвращаются в исходное состояние. Триггер 2 и элемент 8 в исходное состояние после воздействия помехи не возвращаются, однако это не отражается на выходном сигнале, который остается неизменным.В момент 1 в начала импульса на шине 12 на В-входе триггера 3, й-входе триггера 4 и на входах элемента 9 оказываются единичные сигналы, что определяет появление на их выходах нулевых сигналов. Сигнал на ин версном выходе триггера 3 является выходным и появляется после окончания импульса на шине 11 с приходом очередно, го импульса на шине 12 в необходимый момент времени. Помехи на него никаким образом не влияют.Нулевой сигнал на прямом выходе триггера 3 приводит к появлению единичного сигнала на выходе элемента 6 и переключает триггер 2, при этом на его прямом выходе появляется единичный сигнал, а на его инверсном - нулевой, Нулевой сигнал на инверсном выходе триггера 4 переключает триггер 5, при этом на его инверсном выходе появляется единичный сигнал, а на его прямом выходе - нулевой. На В-входах триггера 1 оказываются единичные сигналы, что приводит к формированию на его инверсном выходе нулевого сигнала, Остальные сигналы на выходах логических элементов в момент тв остаются неизменными,При воздействии помехи в момент времени между 1 в и Ь сигнал помехи появляется на выходе инвертора 10 и на выходе элемента 7 в виде короткого нулевого импульса.Этот импульс переключает триггер 1, при этом на инверсном выходе триггера 1 появляется единичный сигнал, а на прямом выходе триггера 1 - нулевой сигнал, который приводит к формированию единичного сигнала на прямом выходе триггера. После прекращения помехи сигналы на выходах всех этих элементов возвращаются в исходное состояние, в том числе и триггер 1. На выходной сигнал помеха никакого воздействия не оказывает и в данный промежуток времени продолжается формирование единичного выходного импульса на инверсном выходе триггера 1,В момент тд окончания импульса на шине 12 происходит переключение триггера 3, при этом на прямом выходе появляется единичный сигнал, а на его инверсном выходе - нулевой, а также заканчивается формирование выходного импульса на инверсном выходе триггера 4, где пояляется единичный сигнал, Следует отметить, что прекращается реакция воздействия помехи, прошедшей в момент времени между т 7 и тв на инверсном выходе триггера 3, Остальные сигналы навыходах логических элементов в момент тдостаются неизменными. Рассмотрим появление помехи в момент времени между тд и т 1 о, т,е. после формирования одиночного импульса на выходе устройства . Этот момент является наиболее опасным для других известных схем, в том числе и схемы прототипа. При возникновении помехи сигнал помехи появляется на выходе инвертора 10 и на выходе элемента 8 в виде короткого нулевого импульса, который переключает триггер 2, при этом на его инверсном выходе появляется единичный сигнал, а на его прямом выходе -нулевой сигнал, который, в свою очередь, формирует единичный сигнал на инверсном выходе триггера 3, После прекращения помехи выходные сигналы на инверторе 10 и элементе 8 возвращаются в исходное состояние, Триггер 1 остается в переключенном состоянии и на инверсном выходе триггера 3 остается единичный сигнал. Однако это 45 никак не влияет на выходной сигнал, который остается неизменным.В момент 11 о начала импульса на шине12 на Я-входе триггера 3 и входах элемента 9 оказываются единичные сигналы, что 50 обеспечивает формирование на прямом выходе триггера 3 и выходе элемента 9 нулевых сигналов. Нулевой сигнал на прямом выходе триггера 3 переключает триггер 2, чем снимается реакция от воздействия по мехи на этот триггер, При этом на прямомвыходе триггера 2 появляется единичный сигнал, а на его инверсном выходе - нулевой, Остальные сигналы на выхбдах логических элементов в момент 11 о остаются неизменными.5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 В момент 111 окончания импульса на шине 12 на выходах триггера 3 и элемента 9 появляются единичные сигналы. При этом на Я-входе триггера 3 оказываются единичные сигналы, что обеспечивает формирование на его инверсном выходе нулевого сигнала, и тем самым снимается реакция от воздействия помехи в промежуток времени между в и (1 о. Остальные сигналы на выходах логических элементов в момент 111 остаются неизменными,В момент 112 начала отрицательного сигнала на шине 12 на выходе инвертора 10 появляется единичный сигнал. При этом на обоих входах элемента 8 оказываются единичные сигналы, что приводит к формированию на его выходе нулевого сигнала, который переключает триггер 2, при этом на инверсном выходе триггера 2 появляется единичный сигнал, а на его прямом выходе - нулевой сигнал, который, в свою очередь, приводит к появлению единичного сигнала на инверсном выходе триггера 3. Остальные сигналы на выходах логических элементов в момент 112 остаются неизменными.При воздействии помехи в момент времени между 112 и т 1 з сигнал помехи появляется на выходе инвертора 10 и на выходе элемента 8. После прекращения действия помехи сигналы на выходах этих элементов возвращаются в исходное состояние. Выходной сигнал устройства остается неизменным,В момент 11 з начала импульса на шине 12 на Я-входе триггера 3 и всех входах элементов 7 и 9 оказываются единичные сигналы, что приводит к формированию на инверсном выходе триггера 3 и выходов элементов 7 и 9 нулевых сигналов, Нулевой сигнал на выходе элемента 9 приводит к появлению единичного сигнала на выходе элемента 8. Нулевой сигнал на прямом выходе триггера 3 переключает триггер 2, при этом на прямом выходе триггера 2 оказывается единичный сигнал, а на его инверсном выходе - нулевой. Нулевой сигнал на выходе элемента 7 переключает триггер 1, при этом на его инверсном выходе оказывается единичный сигнал, а на его прямом выходе - нулевой сигнал, который подтверждает единичный сигнал на выходе элемента 6 и переключает триггер 5, при этом на его прямом выходе появляется единичный сигнал, а на его инверсном выходе - нулевой, Остальные сигналы на выходах логических элементов в момент цз остаются неизменными,При воздействии помехи в момент времени между т 1 з и 114 сигнал помехи появляется на выходе инвертора 10 и на прямом и инверсном выходах триггера 1. После прекращения действия помехи сигналы на выходах этого триггера возвращаются в исходное состояние. Выходной сигнал устройства остается неизменным.В момент 114 окончания импульса на шине 12 на прямом выходе триггера 3 и на входах элемента 9 появляются единичные сигналы. На обоих входах элемента 8 оказываются единичные сигналы, что определяет появление на его выходе нулевого сигнала. Этот нулевой сигнал переключает триггер 2, при этом на его инверСном выходе появляется единичный сигнал, а на его прямом выходе - нулевой сигнал. Следует отметить, что на инверсном выходе триггера 3 появляется короткий отрицательный импульс, вызванный срабатыванием данного элемента. На выходной сигнал устройства этот короткий импульс не влияет, Остальные сигналы на выходах логических элементов в момент 114 остаются неизменными.В момент 115 окончания отрицательного импульса на шине 11 на прямом выходе триггера 1 и выходах элементов 7 и 8 образуются единичные сигналы: При этом на всех входах элемента 6 оказываются единичные сигналы, что приводит к формированию на его выходе нулевого сигнала,который, попадая на Я-вход триггера 4, формирует на его прямом выходе единичный сигнал. Остальные сигналы на выходах логических элементов в момент 115 остаются неизменными,При воздействии помехи в момент времени между 115 и 16 сигнал помехи появляется на инверторе 10 и Я-входе триггера 1 и элементе 8 в виде нулевых коротких импульсов, Нулевой короткий импульс на прямом выходе триггера 1 приводит к появлению единичного импульса на выходе элемента 6. При этом на Я-входе триггера 4 оказываются единичные сигналы, а на его прямом выходе формируется короткий отрицательный им. пульс, После прекращения действия помехи сигналы на выходах всех этих элементов возвращаются в исходное состояние. Выходной сигнал устройства остается неизменным.В момент 116 начала импульса на шине 12 на Я- и В-входах триггеров 3 и 4 оказываются единичные сигналы, что приводит кпоявлению на прямом выходе триггера 3 и на инверсном выходе триггера 4 нулевых сигналов, причем сигнал с инверсного выхода триггера 4 является выходным, Нулевой сигнал на прямом выходе триггера 3 приводит к формированию единичного сигнала навыходе элемента 6 и переключает триггер 2, при этом на его прямом выходе появляется единичный сигнал, а на его инверсном вы 164786435 40 45 50 ходе - нулевой. После появления единичного сигнала на выходе элемента 6 на обоих входах элемента 9 оказываются единичные сигналы, что определяет появление на его выходе нулевого сигнала, который подтверждает единичный сигнал на выходе элемента 8. Нулевой сигнал на инверсном выходе триггера 4 переключает триггер 5, при этом на его инверсном выходе появляется единичный сигнал, а на его прямом выходе - нулевой. При этом на Й-входах триггера 1 оказываются единичные сигналы, что приводит к формированию на его инверсном выходе нулевого сигнала. Этот сигнал подтверждает единичный сигнал на прямом выходе триггера 1. Остальные сигналы на выходах логических элементов остаются неизменными.В момент 117 окончания импульса на шине 12 формируется единичный сигнал на выходе элемента 9 и переключаются триггеры 3 и 4, при этом на прямом и инверсном выходах триггеров 3 и 4 появляются единичные потенциалы. а на инверсном выходе триггера 3 и прямом выходе триггера 4 - нулевые.Нулевой сигнал на инверсном выходе триггера 3 подтверждает единичный сигнал на выходе элемента 7, а. нулевой сигнал на -прямом выходе триггера 4 подтверждает единичный сигнал на инверсном выходе триггера 4. Остальные сигналы на выходах логических элементов в момент тп остаются неизменными.В момент 11 в начала импульса на шине 12 на всех входах элемента 9 оказываются единичные сигналы, что приводит к появлению на его выходе нулевого сигнала. Остальные сигналы на выходах логических элементов в момент т 1 в остаются неизменными.При воздействии помехи в момент времени между ив и т 1 в сигнал помехи появляется только на выходе инвертора 10. После прекращения действия помехи инвертор возвращается в исходное состояние. Выходной сигнал устройства остается неизменным.В момент 119 окончания импульса на шине.12 на выходе элемента 9 появляется единичный сигнал, Остальные сигналы на 5 10 15 20 25 30 выходах логических элементов в момент 119 остаются неизменными.В процессе описания работы схемы были рассмотрены все возможные случаи появления помехи на шине 12 управления. При этом ни в одном случае сбоев в работе устройства не наблюдалось.Ф о р мул а и зо 6 рете н и я Устройство для формирования одиночного импульса, содержащее первый ЙЗ- триггер, прямой выход которого соединен с первьие входом первого элемента И-НЕ, Й- вход с выходом второго элемента И - НЕ, первый вход которого соединен с выходом инвертера, Й-вход второго ЙЯ-триггера соединен с выходом третьего элемента И-НЕ, Я-вход третьего ЙЯ-триггера соединен с переняв входом четвертого элемента И - НЕ, еверъй ЙЯ-триггер, входную шину, шину твктееых импульсов и выходную шину, о т л и ч а ю щ е е.с я тем, что,.с целыр повышения помехоустойчивости путем поююго исключения ложных срабатываний уатреФвтаа от одиночных выбросов любой поящваси, не совпадающих с передним фроим синхроимпульса, в него введен пятый ЙЯ-триггер, инверсный выход которого соедвеен с дополнительным Й-входом пер- вегой-триггера, Я-вход которого соединен с переюе входом третьего элемента И-НЕ и с первым входом второго элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с инверсным выходом третьего ЙЯ-триггера, Й-.вход которого соединен с прямым выходом второго ЙЗ-триггера, 3-вход - с шиной тактовых импульсов, с й-входом четвертого ЙЯ-триггера и третьим входом второго элемента ИНЕ, прямой выход - с 5-входом второго ЙЗ-триггера и вторым входом первого элемента И - НЕ, выход которого соединен с Я- входом четвертого ЙЗ-триггера и вторым входом четвертого элемента И-НЕ, выход которого соединен с вторым входом третьего элемента И - НЕ, причем третий вход первого элемента И-НЕ соединен с прямым выходюм пятого ЙЗ-триггера, Й-вход которого соединен с прямым выходом первого Й 8- триггера,. Й-вход - с инверсным выходом четвертого ЙЗ-триггера и выходной шиной,а входная шина соединена с входом инвертора.1647864 е Составитель Т.СоколовТехред М,Моргентал Редактор Н.Лазоре орректор Т,Малец аказ 1413 Тираж 480 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при Г 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгород, ул.Гагарина, 10