DE4107408A1

DE4107408A1 - Precision pulse doubling circuit - uses monostable multivibrator with two pulse flank inputs and low pass filter

Info

Publication number: DE4107408A1
Application number: DE19914107408
Authority: DE
Inventors: Gunter Reichel
Original assignee: LAUSITZER BRAUNKOHLE AG
Current assignee: LAUSITZER BRAUNKOHLE AKTIENGESELLSCHAFT (LAUBAG),
Priority date: 1991-03-08
Filing date: 1991-03-08
Publication date: 1992-09-10
Anticipated expiration: 2011-03-09
Also published as: DE4107408C2

Abstract

The circuit uses a monostable multivibrator (MF) with two inputs (A,B) for the leading and trailing pulse flanks, one of which is preceded by a low-pass filter (TP). An electronic component providing a voltage drop is connected between the two monostable inputs (A,B). This electronic component comprises a diode (D) or a resistance (R2), in series with a further resistance (R1) between the second input of the monostable flip-flop (MF) and the positive operating voltage. The holding time of the monostable flip-flop (MF) is less than the interval between two successive pulse flanks.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung und ein Verfahren zur Impulsverdopplung durch Erzeugung von Im pulsen aus Schaltflanken von Impulsen.The invention relates to a circuit arrangement and a Method for doubling the pulse by generating Im pulse from switching edges of pulses.

Wie z. B. aus der DE-PS 21 05 873 und DD-PS 2 42 921 bekannt, gibt es Anordnungen zur Frequenzverviel fachung. Diese lassen sich auch als Impulsverdoppler nutzen, haben aber aufgrund ihrer erweiterten Ziel setzung einen dementsprechend höheren Herstellungsauf wand. Insgesamt sind auch alle anderen Einrichtungen und Schal tungsanordnungen zur Impulsverdopplung und -verviel fachung sehr aufwendig. Die in der DD-PS 2 11 912 be schriebene Schaltungsanordnung mit sehr hoher Genauigkeit der Impulsverdopplung weist die gleichen bereits genannten Nachteile des hohen Herstellungsaufwandes auf. Einfache Impulsverdoppler erzeugen sowohl aus der HL- Flanke, als auch aus der LH-Flanke der Eingangsimpulse je einen Impuls. Nachteil dieser Schaltungen sind die da durch bedingten sehr kurzen Impulszeiten. Eine andere Variante der Impulsverdopplung wird in der DE-PS 21 05 873 dargestellt. Die dort in Fig. 1 ge zeigte relativ kompliziert aufgebaute Schaltung, be stehend aus zwei auf unterschiedliche Schaltflanken reagierende Monoflops mit ODER-verknüpften Ausgängen hat den Nachteil, daß die Impulslängen der von den unter schiedlichen Flanken erzeugten Impulse aufgrund der Bau elementetoleranzen praktisch nie gleich sein können. Dies gilt auch für die unter Verwendung von Logikgattern aufgebaute Schaltung, veröffentlicht in der Amateur reihe "Elektronica", Heft 248, Seite 46, aus dem Militär verlag der DDR 1990. Such as B. from DE-PS 21 05 873 and DD-PS 2 42 921 known, there are arrangements for frequency multiplication. These can also be used as pulse doublers, but due to their extended objectives they have a correspondingly higher manufacturing cost. Overall, all other devices and circuit arrangements for pulse doubling and multiplication are very expensive. The described in the DD-PS 2 11 912 be circuitry with very high accuracy of the pulse doubling has the same disadvantages of the high manufacturing costs already mentioned. Simple pulse doublers generate one pulse each from the HL edge as well as from the LH edge of the input pulses. The disadvantage of these circuits is that they have very short pulse times. Another variant of pulse doubling is shown in DE-PS 21 05 873. The ge there in Fig. 1 showed a relatively complicated circuit, consisting of two responding to different switching edges monoflops with OR-linked outputs has the disadvantage that the pulse lengths of the pulses generated by the different edges due to the construction element tolerances are practically never the same can. This also applies to the circuit built using logic gates, published in the amateur series "Elektronica", issue 248, page 46, from the military publisher of the GDR in 1990.

Eine, in ebenda genannter Literaturstelle vorgestellte Schaltungsanordnung, welche aus einem EXOR-Gatter und einem RC-Glied besteht, besitzt eine, vom verwendeten Schaltkreistyp abhängige maximale Ausgangsimpulsdauer, welche durch das Schaltverhalten der Ausgangsstufen bei zu langen Impulsflanken bei maximal 15·10⁶ s liegt.A circuit arrangement presented in the same reference, which consists of an EXOR gate and an RC element, has a maximum output pulse duration which is dependent on the type of circuit used and which, due to the switching behavior of the output stages, has a maximum of 15 · 10 ⁶ s if the pulse edges are too long .

Mit der Erfindung soll ein Impulsverdoppler entwickelt werden, der eine große Einsatzbreite besitzt und für den alle herkömmlichen monostabilen Multivibratoren verwendet werden können.The invention is intended to develop a pulse doubler who has a wide range of uses and for that of all conventional monostable multivibrators can be used.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung soll es sein, eine Impulsverdopplerschaltung zu schaffen, die aus den Impulsflanken der Eingangsimpulse Impulse gewinnt. Die Impulsdauer der von diesen unterschiedlichen Impuls flanken erzeugten Impulse soll gleich sein, wobei die mögliche einstellbare Impulslänge einen großen Zeitbe reich überdecken soll. Notwendig ist dies in der Impulstechnik.The object of the present invention is to be a To create pulse doubler circuit that from the Pulse edges of the input impulses wins. The Pulse duration of the pulse different from these edge generated pulses should be the same, the possible adjustable pulse length a large time should cover richly. This is necessary in pulse technology.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Schaltungs anordnung realisiert, indem der Ausgang des Tiefpasses mit dem auf LH-Flanken reagierenden Eingang des mono stabilen Multivibrators verbunden und zwischen diesem Eingang und dem auf HL-Flanken reagierenden Eingang des monostabilen Multivibrators ein einen Spannungsabfall erzeugendes elektronisches Bauelement angebracht ist. Dabei handelt es sich vorzugsweise um einen Widerstand oder um eine Diode. Die Diode muß so angebracht sein, daß die Katode mit dem auf LH-Flanken reagierenden Eingang des monostabilen Multivibrators und deren Anode mit dessen auf HL-Flanken reagierenden Eingang verbunden ist. According to the invention, the task is performed by a circuit arrangement realized by the output of the low pass with the input of the mono responding to LH flanks stable multivibrators connected and between them Input and the input of the monostable multivibrators on a voltage drop generating electronic component is attached. This is preferably a resistor or around a diode. The diode must be attached so that the cathode reacts with the LH flanks Input of the monostable multivibrator and its anode connected to its input reacting to HL edges is.

Damit ist der auf HL-Flanken reagierende Eingang des monostabilen Multivibrators solcherart mit dem auf LH- Flanken reagierenden Eingang verbunden, daß am auf HL- Flanken reagierenden Eingang eine um einen Betrag Δ U höhere Spannung anliegt, als am auf LH-Flanken reagie renden Eingang. Bei Ansteuerung des monostabilen Multi vibrators mit den durch den Tiefpaß abgeflachten Impuls flanken wird bei seinem auf HL-Flanken reagierenden Ein gang die Schwellspannung bei steigenden Eingangsimpuls flanken eher erreicht als bei seinem auf LH-Flanken reagierenden Eingang, womit die Triggerbedingung für den monostabilen Multivibrator gegeben ist. Bei fallen den Eingangsimpulsflanken unterschreitet der auf HL- Flanken reagierende Eingang dagegen die Schwellspannung später als der auf LH-Flanken reagierende Eingang, womit die Triggerbedingung für den monostabilen Multivibrator wiederum erfüllt ist. Um als Impulsverdoppler arbeiten zu können, muß die Haltezeit des monostabilen Multivi brators kleiner gewählt werden als die Zeit zwischen zwei Eingangsimpulsflanken.This means that the input of the monostable multivibrators such as the one on LH Edge reacting input connected to the on HL- Edge reacting input an by an amount Δ U higher voltage is present than reacting to the LH flanks entrance. When controlling the monostable Multi vibrators with the pulse flattened by the low pass will flank at his on reacting to HL flanks the threshold voltage with increasing input pulse flanks reached earlier than with his on LH flanks responding input, making the trigger condition for the monostable multivibrator is given. When falling falls below the input pulse edges on HL- On the other hand, the reacting input edge has the threshold voltage later than the entrance reacting to LH flanks, with what the trigger condition for the monostable multivibrator again is fulfilled. To work as a pulse doubler To be able to, the holding time of the monostable Multivi brators are chosen to be smaller than the time between two input pulse edges.

Durch die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung wird ein größerer Einsatzbereich gegenüber den, mit dem geringsten Herstellungsaufwand gefertigten bisher be kannten Schaltungsanordnungen erreicht.Through the circuit arrangement according to the invention a larger area of application compared to that with lowest manufacturing effort so far known circuitry achieved.

Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispieles und 2 Zeichnungen, Fig. 1-3, näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail using an exemplary embodiment and 2 drawings, Fig. 1-3.

Fig. 1 zeigt die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung, wobei die Spannungsdifferenz Δ U zwischen dem auf HL Flanken und dem auf LH-Flanken reagierenden Monoflop eingängen A und B mittels einer zwischengeschalteten Diode D erzeugt wird. Fig. 1 shows the circuit arrangement of the invention, wherein the voltage difference Δ U between the inputs on HL flanks and the flanks responsive to LH-monoflop A and B by means of an interposed diode D is generated.

In Fig. 2 wird zur Erzeugung die ser Spannungsdifferenz ein Widerstand R2 eingesetzt. In Fig. 2, a resistor R 2 is used to generate this voltage difference.

Fig. 3 zeigt das Taktdiagramm, wobei einmal die Ein gangsspannung U_E des Tiefpasses TP über der Zeit mit der Zeit zwischen zwei aufeinanderfolgenden Impulsflanken, TF, dargestellt ist. Weiterhin sind daraus ersichtlich die Spannung am Eingang A des monostabilen Multivi brators MF U_A, über der Zeit mit der Schwellspannung U_S, die Spannung an dessen Eingang B über der Zeit, ebenfalls mit der Schwellspannung U_S und der Spannungsdifferenz Δ U, die Triggerimpulsspannung U_T über der Zeit mit der Triggerimpulsdauer T sowie die Ausgangsspannung des Monoflops MF am Eingang Q, U_Q, über der Zeit mit der Haltezeit TH. Fig. 3 shows the timing diagram, the input voltage U _{E of} the low-pass filter TP is shown over time with the time between two successive pulse edges, TF. Furthermore, it shows the voltage at input A of the monostable multivibrator MF U _A , over time with the threshold voltage U _S , the voltage at its input B over time, also with the threshold voltage U _S and the voltage difference Δ U, the trigger pulse voltage U _T over time with the trigger pulse duration T and the output voltage of the monoflop MF at the input Q, U _Q , over time with the hold time TH.

Die Schaltungsanordnung an sich besteht aus einem triggerbaren Monoflop MF, dessen auf LH-Flanken reagie render Eingang A mit dem Ausgang des Tiefpasses TP ver bunden ist. Zwischen diesem Eingang und dem auf HL- Flanken reagierenden Eingang B des Monoflops MF ist entweder ein Widerstand R2 oder eine Diode D derart zwischengeschaltet, daß deren Katode am Monoflopeingang A und deren Anode am Monoflopeingang B anliegen. Ein zusätzlicher Widerstand R1 kann sich zwischen der positiven Betriebsspannung U₊ und dem Monoflopeingang B befinden.The circuit arrangement itself consists of a triggerable monoflop MF, whose input A reacting to LH edges is connected to the output of the low pass TP. Either a resistor R 2 or a diode D is interposed between this input and the input B of the monoflop MF, which reacts to HL edges, in such a way that its cathode is connected to the monoflope input A and its anode is connected to the monoflope input B. An additional resistor R 1 can be located between the positive operating voltage U ₊ and the monoflope input B.

Schaltungseingang ist der Eingang E des Tiefpasses TP, Schaltungsausgänge sind die Ausgänge Q und Q des Mono flops MF.Circuit input is input E of low pass TP, Circuit outputs are the Q and Q outputs of the mono flops MF.

Die Flanken vom am Schaltungseingang E eintreffenden Impulsen werden vom Tiefpaß TP abgeflacht, ersichtlich aus Fig. 3, Diagramm 2. Durch die von der Diode D, Fig. 1, oder vom Widerstand R2, Fig. 2, erzeugte Spannungsdifferenz Δ U wird die Schwellspannung U_S bei Ansteuerung des Monoflops MF mit steigender Impuls flanke vom Eingang B eher erreicht, als vom Eingang A. Damit ist für die Zeit T bis zum Erreichen der Schwell spannung des Eingangs A die Triggerbedingung für das Monoflop MF erfüllt, es ist in seinen instabilen Zu stand versetzt. Erst bei Erreichen der Schwellspannung U_s für den Eingang A erfolgt die gegenseitige Sperrung der Eingänge A und B des Monoflops MF. Analog gilt dieser Zusammenhang auch für fallende Flanken. Dabei unterschreitet der Eingang A die Schwellspannung U_s eher als der Eingang B. Für die Zeit T, die bis zum Erreichen der Schwellspannung U_s am Eingang B vergeht, ist die Triggerbedingung für das Monoflop MF ebenfalls erfüllt, das Monoflop MF wird in seinen instabilen Zustand versetzt. Voraussetzung für die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung ist, daß die Haltezeit TH des Mono flops MF kleiner als die Zeit TF, gemessen zwischen zwei aufeinanderfolgend eintreffenden Impulsflanken, ist.The edges of the pulses arriving at the circuit input E are flattened by the low-pass filter TP, as can be seen in FIG. 3, diagram 2 . Due to the voltage difference Δ U generated by the diode D, FIG. 1, or by the resistor R 2 , FIG. 2, the threshold voltage U _S when the monoflop MF is triggered with an increasing pulse edge is reached from the input B rather than from the input A. Thus, the trigger condition for the monoflop MF is fulfilled for the time T until the threshold voltage of input A is reached; it is set to its unstable state. The inputs A and B of the monoflop MF are only blocked when the threshold voltage U _s for input A is reached. This relationship applies analogously to falling flanks. The input A falls below the threshold voltage U _s sooner than the input B. For the time T that passes until the threshold voltage U _{s is reached} at the input B, the trigger condition for the monoflop MF is also fulfilled, the monoflop MF becomes unstable State shifted. A prerequisite for the operation of the circuit arrangement according to the invention is that the holding time TH of the mono flop MF is less than the time TF, measured between two successively arriving pulse edges.

Claims

1. Circuit arrangement for pulse doubling using a monostable multivibrator with two responses to different pulse edges inputs and a low pass, characterized in that the output of the low pass filter (TP) with the response to LH edges input (A) of the monostable multivibrator (MF ) connected and that between the responsive to LH flanks input (A) and the responsive to HL flanks input (B) is a voltage drop generating electronic component is introduced.

2. Circuit arrangement for pulse doubling according to claim 1, characterized in that a resistor (R 2 ) is installed as an electronic component.

3. Circuit arrangement for pulse doubling according to An saying 1, characterized in that as electronics cal component a diode (D) attached in this way is that their cathode responds to the LH flanks input (A) of the monostable multivibrator (MF) and their anode with which react to HL edges input (B) of the monostable multivibrator connected is.

4. A method for doubling pulses using a monostable multivibrator with two inputs reacting to different pulse edges and a low pass, characterized in that the input (A) of the mono stable multivibrator (MF) reacting to LH edges with the flattened input pulse edges of the low pass ( TP) is controlled, a voltage (U _A ) is present at this input, results from this applied voltage (U _A ) and the voltage difference generated by the electronic component (Δ U) by addition of a total voltage (U _B ), which the HL-edge reacting input (B) of the monostable multivibrator (MF) is supplied.