NO840754L

NO840754L - ASTABLE MULTIVIBRATOR

Info

Publication number: NO840754L
Application number: NO840754A
Authority: NO
Inventors: Otmar Ringelhaan; Guenter Weimert
Original assignee: Siemens Ag
Priority date: 1983-02-28
Filing date: 1984-02-28
Publication date: 1984-08-29
Also published as: DE3306939A1; AU564290B2; AU2506584A; EP0117543A3; EP0117543A2

Description

Astabil multivibratorAstable multivibrator

Oppfinnelsen angår en astabil multivibrator med minstThe invention relates to an astable multivibrator with at least

ett tidsledd og en signalutgang.one time section and one signal output.

Ved dekoding av digitale signaler resp. omkoding fra en redundant kode, f.eks. til binærkode, behøves et taktsignal hvor-med de digitale signaler innleses i dekoderen resp. omkoderen. For å oppnå at alle tegn i det digitale signal blir pålitelig overtatt, må dette taktsignal tilsvare det mottatte digitale signals tidsbasis og dermed også følge en eventuell jitter, altså fasevariasjoner i signaltegnene. Av den grunn er en fase-reguleringssløyfe uskikket for taktavledningen, da faseregule-ringssløyfen i tilfellet av god kvalitet ikke kan følge fasevari-asjonene og der ved ringere kvalitet oppstår utillatelig stor fasefeil. When decoding digital signals or recoding from a redundant code, e.g. to binary code, a clock signal is needed with which the digital signals are read into the decoder or the encoder. In order to achieve that all characters in the digital signal are reliably taken over, this clock signal must correspond to the received digital signal's time base and thus also follow any jitter, i.e. phase variations in the signal characters. For that reason, a phase control loop is unsuitable for the rate derivation, since in the case of good quality the phase control loop cannot follow the phase variations and in the case of poor quality an unacceptably large phase error occurs.

Til grunn for oppfinnelsen ligger den oppgave å skaffeThe invention is based on the task of obtaining

en mulighet for å generere et taktsignal med liten påkostning og også å frembringe taktsignaler ved overføringen av digitale signaler dannet etter en kode med ganglengdebegrensning - f .eks. den kjente HDB3-kode. an opportunity to generate a clock signal at little cost and also to produce clock signals by the transmission of digital signals formed according to a code with a length limitation - e.g. the familiar HDB3 code.

Ifølge oppfinnelsen blir oppgaven ved en astabil multivibrator av den innledningsvis angitte art løst ved According to the invention, the task of an astable multivibrator of the kind indicated at the outset is solved by

at der er anordnet flanketriggede monostabile multivibratorer, hver med en første og en annen signalinngang, en clear-inngang, en ikke-inverterende og en inverterende utgang og to tilslutninger for et tilhørende eksternt tidsledd, that edge-triggered monostable multivibrators are arranged, each with a first and a second signal input, a clear input, a non-inverting and an inverting output and two connections for an associated external timing section,

at disse multivibratorer trigges ved at der ved den respektive første signalinngang eller den respektive annen signalinngang eller ved clear-inngangen opptrer en positiv flanke, that these multivibrators are triggered by a positive edge occurring at the respective first signal input or the respective second signal input or at the clear input,

at første signalinngang til første multivibrator er forbundet med referansepotensial, that the first signal input to the first multivibrator is connected to the reference potential,

at clear-inngangene til første og annen multivibratorthat the clear inputs of the first and second multivibrator

er forbundet med hverandre og med en triggerinngang,are connected to each other and to a trigger input,

at en ikke-inverterende utgang fra første multivibratorthat a non-inverting output from the first multivibrator

er direkte forbundet med første signalinngang til annen multivibrator og via et gangtidsledd er forbundet med annen signalinngang til annen multivibrator, is directly connected to the first signal input to another multivibrator and is connected to the second signal input to another multivibrator via an on-time link,

at en inverterende utgang fra annen multivibrator er forbundet med annen signalinngang til første multivibrator, that an inverting output from another multivibrator is connected to another signal input to the first multivibrator,

at tilslutningene for det tilhørende eksterne tidsledd for første og for annen multivibrator er separat forbundet med hverandre over en første resp. annen kondensator, that the connections for the associated external timing link for the first and for the second multivibrator are separately connected to each other via a first or other capacitor,

at en av de to tilslutninger til enhver tid er forbundet med en spenningskilde via en første resp. en annen motstand, that one of the two connections is at all times connected to a voltage source via a first or another resistance,

og at den inverterende utgang fra første flanketriggede monostabile multivibrator utgjør den astabile multivibrators utgang. and that the inverting output from the first edge-triggered monostable multivibrator constitutes the output of the astable multivibrator.

Den astabile multivibrator ifølge oppfinnelsen byr påThe astable multivibrator according to the invention offers

en særlig enkel mulighet for å bygges opp i integrert teknikk, da både flanketriggede monostabile multivibratorer og tilsva-rende gangtidsledd lett lar seg fremstille i integrert teknikk. a particularly simple possibility to build up in integrated technology, as both flank-triggered monostable multivibrators and corresponding time-step links can easily be produced in integrated technology.

Hensiktsmessige videreutviklinger av den astabile multivibrator ifølge oppfinnelsen er angitt i patentkravene 2-5. Appropriate further developments of the astable multivibrator according to the invention are indicated in patent claims 2-5.

I det følgende vil oppfinnelsen bli belyst nærmere under henvisning til tegningen. Fig. 1 viser koblingsskjemaet for en astabil multivibrator ifølge oppfinnelsen. Fig. 2 viser en funksjonstabell for de monostabile multivibratorer som inneholdes i den astabile multivibrator på fig. og In the following, the invention will be explained in more detail with reference to the drawing. Fig. 1 shows the connection diagram for an astable multivibrator according to the invention. Fig. 2 shows a function table for the monostable multivibrators contained in the astable multivibrator in fig. and

fig. 3 viser et pulsdiagram for den astabile multivibrator på fig. 1. fig. 3 shows a pulse diagram for the astable multivibrator of fig. 1.

På fig. 1 betegner MVl og MV2 henholdsvis første og annen flanketriggede monostabile multivibrator, som sammen med gangtidsleddet T og de to tidsledd som tilhører multivibratorene MVl, MV2 og består av første kondensator Cl og første motstand RI resp. av annen kondensator C2 og annen motstand R2, danner den astabile multivibrator. Første signalinngang Al til første multivibrator MVl er forbundet med referansesignal, og annen signalinngang Bl til denne multivibrator er koblet til den inverterende utgang Q2 fra annen multivibrator MV2. Den ikke-inverterende utgang Ql fra første multivibrator er direkte forbundet med første signalinngang A2 og er via et gangtidsledd T In fig. 1, MVl and MV2 respectively denote the first and second edge-triggered monostable multivibrator, which, together with the running time element T and the two time elements belonging to the multivibrators MVl, MV2 and consist of the first capacitor Cl and the first resistance RI resp. of another capacitor C2 and another resistor R2, forms the astable multivibrator. First signal input Al to first multivibrator MVl is connected to the reference signal, and second signal input Bl to this multivibrator is connected to the inverting output Q2 from second multivibrator MV2. The non-inverting output Ql from the first multivibrator is directly connected to the first signal input A2 and is via a time delay element T

med en gangtid på minst én portgangtid for de anvendte multivibratorer forbundet med annen signalinngang B2 til annen multivibrator. Clear- resp. sletteinngangene til de to multivibratorer er forbundet med hverandre og med en triggerinngang E over hvil- with a cycle time of at least one gate cycle time for the used multivibrators connected to another signal input B2 to another multivibrator. Clear or the erase inputs of the two multivibrators are connected to each other and to a trigger input E above rest

ken der utløses avgivelse av rektangelpulser via den inverterende utgang Ql fra første multivibrator resp. utgangen A fra den astabile multivibrator. GjentageIsesfrekvensen av de frembragte pulser bestemmes ved hjelp av de to innbyrdes like tidsledd, idet første kondensator Cl forbinder de to tilslutninger EX1 og EX2 til første multivibrator innbyrdes,.mens første motstand RI forbinder den dertil bestemte tilslutning EX2 med den positive driftsspenning. På analog måte er annen multivibrator MV2 koblet, idet annen kondensator C2 forbinder de to tilslutninger EX3, EX4 for et eksternt tidsledd innbyrdes og annen ken where the emission of rectangular pulses is triggered via the inverting output Ql from the first multivibrator resp. the output A from the astable multivibrator. The repetition frequency of the generated pulses is determined by means of the two mutually equal time steps, the first capacitor Cl connecting the two connections EX1 and EX2 to the first multivibrator to each other, while the first resistor RI connects the designated connection EX2 to the positive operating voltage. In an analogous way, another multivibrator MV2 is connected, as another capacitor C2 connects the two connections EX3, EX4 for an external timing link to each other and other

motstand R2 forbinder tilslutningen EX4 med den positive driftsspenningskilde +Ub. Virkemåten av første og annen multivibrator MVl, MV2 er illustrert ved funksjonstabellen på fig. 2. I tabel-len betegner L lavt logikknivå, H høyt logikknivå og X et vil-kårlig logikknivå, mens piler nedover eller oppover betegner den fallende resp. stigende flanke av en puls. Ut fra funksjonstabellen kan man se at de monostabile multivibratorer MVl, MV2 blir trigget, altså at der utløses en puls: Ved hjelp av en negativ pulsflanke ved første inngang A såfremt annen inngang B og clear-inngangen er på høyt potensial, ved hjelp av en positiv flanke ved den negative inngang B såfremt første inngang A er på lavt og clear-inngangen på høyt potensial, eller ved hjelp av en positiv flanke på clear-inngangen såfremt første inngang A er på lavt og annen inngang B på høyt potensial. Til belysning av virkemåten av den astabile multivibrator på fig. 1 skal der henvises til pulsdiagrammet på fig. 3. resistor R2 connects connection EX4 with the positive operating voltage source +Ub. The operation of the first and second multivibrator MV1, MV2 is illustrated by the function table in fig. 2. In the table, L denotes a low logic level, H a high logic level and X an arbitrary logic level, while downward or upward arrows denote the falling or rising edge of a pulse. From the function table it can be seen that the monostable multivibrators MVl, MV2 are triggered, i.e. that a pulse is triggered: With the help of a negative pulse edge at the first input A provided that the second input B and the clear input are at high potential, with the help of a positive edge at the negative input B provided that the first input A is at low and the clear input at high potential, or by means of a positive edge at the clear input provided that first input A is at low and second input B at high potential. To illustrate the operation of the astable multivibrator in fig. 1, reference should be made to the pulse diagram in fig. 3.

I øvre linje betegnet Cl 1,2 ses de informasjonspulser som ankommer ved triggerinngangen E, og som foreligger som negative RZ-pulser. Mellom disse pulser ligger her en pause som varer flere bitperioder, og hvorunder der likeledes skal frem-bringes et taktsignal. En negativ inngangspuls svarende til øverste linje på fig. 1 frembringer på den ikke inverterende utgang Ql fra første multivibrator lavt potensial og på den inverterende utgang Q2 fra annen multivibrator høyt potensial. Ved hjelp av den positive bakre flanke av inngangspulsene blir første monostabile multivibrator MVl trigget via den annen inngang Bl. Derved går først potensialet på første inngang A2 til annen multivibrator MV2 og deretter potensialet på dennes annen inngang B2 opp uten at annen multivibrator blir trigget ved denne operasjon. Først ved hjelp av den negative bakre flanke av utgangspulsen fra den ikke inverterende utgang Ql fra første multivibrator, pulser som opptas av inngangen A2 til annen multivibrator, blir annen multivibrator trigget uten at første multivibrator blir trigget ved denne operasjon. Ved hjelp av den positive bakre flanke av utgangspulsen fra den inverterende utgang Q2 fra annen multivibrator trigges via den annen inngang Bl første multivibrator, hvis utgangspuls igjen trigger annen multivibrator og derved utløser genereringen av et rektangel-bølge-pulstog. Derved oppstår et taktsignal som ved passende dimensjonering av de to tidsledd omtrent tilsvarer inngangspul-senés tidsbasis og kan tas ut ved en av multivibratorenes ut-ganger, f.eks. på den inverterende utgang Ql fra første multivibrator . In the upper line labeled Cl 1,2, the information pulses that arrive at the trigger input E, and which are present as negative RZ pulses, can be seen. Between these pulses there is a pause that lasts several bit periods, during which a clock signal is also to be produced. A negative input pulse corresponding to the top line in fig. 1 produces a low potential on the non-inverting output Q1 from the first multivibrator and a high potential on the inverting output Q2 from the second multivibrator. By means of the positive trailing edge of the input pulses, the first monostable multivibrator MVl is triggered via the second input Bl. Thereby, first the potential on the first input A2 of the second multivibrator MV2 and then the potential on its second input B2 rises without the second multivibrator being triggered by this operation. Only by means of the negative trailing edge of the output pulse from the non-inverting output Ql of the first multivibrator, pulses received by the input A2 of the second multivibrator, the second multivibrator is triggered without the first multivibrator being triggered by this operation. Using the positive trailing edge of the output pulse from the inverting output Q2 from another multivibrator, the first multivibrator is triggered via the second input Bl, whose output pulse in turn triggers another multivibrator and thereby triggers the generation of a rectangular wave pulse train. Thereby, a clock signal is produced which, with suitable dimensioning of the two timing elements, roughly corresponds to the time base of the input pulse and can be taken out at one of the multivibrators' outputs, e.g. on the inverting output Ql from the first multivibrator.

Fasefeilen mellom det frembragte taktsignal og inngangspulsene kan under drift ikke tilta utover et bestemt tillatelig mål, da enhver negativ inngangspuls fører til fornyet trigging og dermed til tvungen synkronisering av den astabile multivibrator. Den beskrevne astabile multivibrator er dermed med fordel anvendelig ikke bare som styrt taktgenerator ved overføring av digitale signaler, men også som styrt og synkronisert rektangel-bølgegenerator for fjernstyrte innretninger. During operation, the phase error between the generated clock signal and the input pulses cannot increase beyond a certain permissible limit, as any negative input pulse leads to renewed triggering and thus to forced synchronization of the astable multivibrator. The described astable multivibrator is thus advantageously applicable not only as a controlled clock generator for the transmission of digital signals, but also as a controlled and synchronized rectangular wave generator for remotely controlled devices.

Claims

1. Astable multivibrator with at least one time section and a signal output, characterized by that there are two edge-triggered monostable multivibrators (MVl, MV2), each with a first and a second signal input (Al, A2, Bl, B2), a clear input (Cll, C12), a non-inverting and an inverting output ( Ql, Q2, Ql, Q2) and two connections (EX1, EX2, EX3, EX4) for an associated external time link, that these multivibrators are triggered by a negative edge occurring on the respective first signal input (Al, Bl) or a positive edge occurring on the respective second signal input (A2, B2) or on the clear input (Cll, C12), that the first signal input (Al) to the first multivibrator (MVl) is connected to the reference potential, that the clear inputs (Cll, C12) of the first and second multivibrator (MVl, MV2) are connected to each other and to a trigger input (E), that the non-inverting output (Ql) from the first multivibrator (MVl) is directly connected to the first signal input (A2) of the second multivibrator (MV2) and is connected via a time delay link (T) to the second signal input (B2) of the second multivibrator dare , that the inverting output (Q2) from the second multivibrator is connected to the second signal input (Bl) of the first multivibrator, that the connections (EX1, EX2, EX3, EX4) for the associated external timing link for the first and second multivibrator (MV1, MV2) are separately connected to each other via a first or other capacitor (Cl, C2), that one and one of the respective two connections (EX1, EX2, EX3, EX4) are connected to an operating voltage source (+Ub) across a first or other resistance (Ri, R2), and that the inverting output (Ql) from the first edge-triggered monostable multivibrator (MVl) forms the output (A) of the astable multivibrator.

2. Astable multivibrator as specified in claim 1, characterized in that a pulse produced by the first or second monostable multivibrator (MV1, MV2) is terminated hastily by applying zero potential to the clear input of the relevant monostable multivibrator.

3. Astable multivibrator as stated in claim 1, characterized in that the transition time element (T) has a delay of at least one gate transition time for the multivibrators.

4. Astable multivibrator as stated in claim 1, characterized in that the digital signal appears on the trigger input (E) in the form of negative RZ pulses.

5. Astable multivibrator as stated in claims 1-4, characterized by its use as a trigger clock generator for the transmission of digital signals.