RU2214676C2

RU2214676C2 - Pulse generator

Info

Publication number: RU2214676C2
Application number: RU2001127422/09A
Authority: RU
Inventors: Г.И. Крамков; Г.И. Шишкин
Priority date: 2001-10-08
Filing date: 2001-10-08
Publication date: 2003-10-20

Abstract

FIELD: pulse equipment, computer engineering, control systems. SUBSTANCE: given pulse generator incorporates D flip-flop, two transistors, three resistors and capacitor. EFFECT: simplified circuit realization. 1 dwg

Description

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах вычислительной техники и систем управления. The invention relates to a pulse technique and can be used in computing devices and control systems.

Известен генератор импульсов (см. а.с. СССР 1762387 от 13.12.90, МКИ: Н 03 К 3/26 "Генератор импульсов" авторов Л.Б. Егорова и Г.И. Шишкина, опубл. 15.09.92, Бюл. 34), содержащий первый и второй транзисторы одного типа проводимости, третий и четвертый транзисторы другого типа проводимости, три резистора и конденсатор. Базы первого и второго транзисторов соединены с коллекторами, соответственно, третьего и четвертого транзисторов, а базы третьего и четвертого транзисторов подключены к коллекторам, соответственно, первого и второго транзисторов. Коллекторы первого и четвертого транзисторов соответственно через первый и второй резисторы соединены с общей шиной и шиной питания соответственно. Эмиттер четвертого транзистора соединен с общей шиной. Первые выводы третьего резистора и конденсатора соединены между собой, а второй вывод конденсатора соединен с общей шиной. Эмиттер первого транзистора подключен к шине питания. Коллекторы первого и четвертого транзисторов соединены между собой, а эмиттеры второго и третьего транзисторов подключены к второму выводу третьего резистора. A known pulse generator (see AS USSR 1762387 from 12.13.90, MKI: N 03 K 3/26 "Pulse Generator" by LB Egorov and GI Shishkin, publ. 15.09.92, Bull. 34), containing the first and second transistors of one type of conductivity, the third and fourth transistors of another type of conductivity, three resistors and a capacitor. The bases of the first and second transistors are connected to the collectors of the third and fourth transistors, respectively, and the bases of the third and fourth transistors are connected to the collectors of the first and second transistors, respectively. The collectors of the first and fourth transistors, respectively, through the first and second resistors are connected to a common bus and a power bus, respectively. The emitter of the fourth transistor is connected to a common bus. The first terminals of the third resistor and capacitor are interconnected, and the second terminal of the capacitor is connected to a common bus. The emitter of the first transistor is connected to the power bus. The collectors of the first and fourth transistors are interconnected, and the emitters of the second and third transistors are connected to the second terminal of the third resistor.

Недостатком генератора импульсов является низкая нагрузочная способность за счет шунтирования сопротивлением нагрузки сопротивления первого резистора. The disadvantage of the pulse generator is the low load capacity due to shunting by the load resistance of the resistance of the first resistor.

Наиболее близким к заявляемому объекту является генератор импульсов (см. книгу "Справочник по микроэлектронной импульсной технике", авторов В.Н. Яковлева, В.В. Воскресенского, С.И. Мирошниченко и др - К.: Технiка, 1983, стр. 241, рис.10.1a), содержащий управляемый фронтами JK-триггер, два транзистора одного типа проводимости, четыре резистора, конденсатор и шесть диодов. Эмиттер первого транзистора соединен с анодами первого и второго диодов и через первый резистор - с шиной питания, а коллектор соединен с J-входом триггера и через второй резистор - с шиной питания. Коллектор второго транзистора соединен с K-входом триггера и через третий резистор - с шиной питания, а эмиттер соединен с анодами третьего и четвертого диодов и через четвертый резистор - с шиной питания. Катоды первого и четвертого диодов соединены, соответственно, с прямым и инверсным выходами триггера. Катод второго диода соединен с базой первого транзистора, анодом первого диода и через конденсатор - с базой второго транзистора, катодом третьего диода и анодом шестого диода. Катоды пятого и шестого диодов соединены с шиной опорного напряжения. Closest to the claimed object is a pulse generator (see the book "Handbook of Microelectronic Pulse Technology", authors V.N. Yakovlev, V.V. Voskresensky, S.I. Miroshnichenko et al. - K .: Technika, 1983, p. 241, Fig. 10.1a), containing a front-controlled JK trigger, two transistors of the same conductivity type, four resistors, a capacitor and six diodes. The emitter of the first transistor is connected to the anodes of the first and second diodes and through the first resistor to the power bus, and the collector is connected to the J-input of the trigger and through the second resistor to the power bus. The collector of the second transistor is connected to the K-input of the trigger and through the third resistor to the power bus, and the emitter is connected to the anodes of the third and fourth diodes and through the fourth resistor to the power bus. The cathodes of the first and fourth diodes are connected, respectively, with direct and inverse outputs of the trigger. The cathode of the second diode is connected to the base of the first transistor, the anode of the first diode and through the capacitor to the base of the second transistor, the cathode of the third diode and the anode of the sixth diode. The cathodes of the fifth and sixth diodes are connected to a voltage reference bus.

Недостатком данного генератора импульсов является сложность схемной реализации, связанная с большим количеством элементов и необходимостью формирования опорного напряжения. The disadvantage of this pulse generator is the complexity of the circuit implementation associated with a large number of elements and the need to form a reference voltage.

Задачей, решаемой предлагаемым изобретением, является создание генератора импульсов, обладающего простотой схемной реализации. The problem solved by the invention is the creation of a pulse generator having simplicity of circuit implementation.

Технический результат, заключающийся в упрощении генератора, достигается тем, что в генераторе импульсов, содержащем управляемый фронтами триггер, два транзистора одного типа проводимости, база и эмиттер первого из которых соединены с первыми выводами, соответственно, конденсатора и первого резистора, коллектор через второй резистор соединен с шиной питания, и третий резистор, управляемый фронтами триггер выполнен в виде D-триггера, D-вход которого соединен непосредственно со вторым выводом конденсатора и через третий резистор со своим инверсным выходом, С-вход - с коллекторами транзисторов, база первого из которых соединена со вторым выводом второго резистора и эмиттером второго транзистора, база которого соединена с эмиттером первого транзистора и общей шиной. The technical result, which consists in simplifying the generator, is achieved by the fact that in a pulse generator containing a front-controlled trigger, there are two transistors of the same conductivity type, the base and emitter of the first of which are connected to the first terminals of the capacitor and the first resistor, respectively, and the collector is connected through the second resistor with a power bus, and the third resistor controlled by the edges of the trigger is made in the form of a D-trigger, the D-input of which is connected directly to the second output of the capacitor and through its third resistor inverted output, C-input - with collectors of transistors, the base of the first of which is connected to the second output of the second resistor and the emitter of the second transistor, the base of which is connected to the emitter of the first transistor and the common bus.

Указанная совокупность признаков позволяет упростить схему генератора при этом процесс перезаряда конденсатора осуществляется без использования источника опорного напряжения и диодов. The specified set of features allows us to simplify the generator circuit, while the process of recharging the capacitor is carried out without using a reference voltage source and diodes.

На чертеже приведена принципиальная схема генератора импульсов. The drawing shows a schematic diagram of a pulse generator.

Генератор импульсов содержит триггер 1, первый 2 и второй 3 транзисторы одного типа проводимости, конденсатор 4, первый 5, второй 6 и третий 7 резисторы. Первый вывод резистора 5 соединен с эмиттером транзистора 2, база которого соединена с первым выводом конденсатора 4. Первый вывод резистора 6 подключен к коллекторам транзисторов 2 и 3 и к С-входу триггера 1, а второй вывод резистора 6 соединен с шиной 8 питания. Инверсный выход триггера 1 через резистор 7 соединен D-входом триггера 1 и вторым выводом конденсатора 4. Второй вывод резистора 5 соединен с базой транзистора 2 и эмиттером транзистора 3, база которого соединена с эмиттером транзистора 2 и общей шиной 9. The pulse generator contains a trigger 1, a first 2 and a second 3 transistors of the same type of conductivity, a capacitor 4, a first 5, a second 6 and a third 7 resistors. The first output of resistor 5 is connected to the emitter of transistor 2, the base of which is connected to the first output of capacitor 4. The first output of resistor 6 is connected to the collectors of transistors 2 and 3 and to the C-input of trigger 1, and the second output of resistor 6 is connected to power bus 8. The inverse output of trigger 1 through a resistor 7 is connected to the D-input of trigger 1 and the second output of capacitor 4. The second output of resistor 5 is connected to the base of transistor 2 and the emitter of transistor 3, the base of which is connected to the emitter of transistor 2 and common bus 9.

Генератор импульсов работает следующим образом. The pulse generator operates as follows.

Рассмотрим работу генератора с момента времени, когда при подаче питания на инверсном выходе триггера 1 устанавливается уровень логической "1", при этом конденсатор 4 начинает заряжаться через резистор 7 и параллельно соединенные резистор 5 и переход база-эмиттер транзистора 2. Транзистор 2 открывается и напряжение на его коллекторе, а следовательно, на С-входе триггера 1 уменьшается до уровня напряжения насыщения коллектор-эмиттер транзистора 2, то есть практически до нуля, а транзистор 3 остается закрытым за счет обратного напряжения между базой и эмиттером, равного падению напряжения на переходе база-эмиттер транзистора 2. По мере заряда конденсатора 4 базовый ток и напряжение между базой и эмиттером транзистора 2 начинают уменьшаться. При достижении напряжения база-эмиттер уровня порога отпирания транзистора 2, транзистор 2 закрывается и на его коллекторе, а следовательно, на С-входе триггера 1 формируется положительный перепад напряжения, который переключает триггер 1 в состояние, определяемое уровнем логической "1", присутствующей на его D-входе. На инверсном выходе триггера 1 устанавливается уровень логического "0" и конденсатор 4 начнет разряжаться через резистор 7 и параллельно соединенные резистор 5 и переход база-эмиттер транзистора 3. При достижении напряжения на конденсаторе 4 уровня порога отпирания транзистора 3, последний закрывается, и на С-входе триггера 1 формируется положительный перепад напряжения, который переключает триггер 1 в состояние, определяемое уровнем логического "0" на его D-входе. На инверсном выходе триггера 1 устанавливается уровень логической "1" и процесс формирования импульсов продолжится. Consider the operation of the generator from the time when the logic level “1” is set at the inverted output of trigger 1 when the power is applied, while the capacitor 4 starts charging through the resistor 7 and the resistor 5 connected in parallel and the base-emitter junction of the transistor 2. The transistor 2 opens and the voltage on its collector, and therefore on the C-input of trigger 1, decreases to the level of saturation voltage of the collector-emitter of transistor 2, that is, almost to zero, and transistor 3 remains closed due to the reverse voltage between DNAase and emitter equal to the voltage drop across the base-emitter voltage of transistor 2. As the charge of the capacitor 4, the base current and the voltage between the base and emitter of the transistor 2 begin to decrease. When the base-emitter voltage reaches the unlock threshold level of transistor 2, transistor 2 closes at its collector, and therefore, a positive voltage drop is formed at the C-input of trigger 1, which switches trigger 1 to a state determined by the logic level “1” present on its d-inlet. At the inverted output of trigger 1, the logic level is set to “0” and the capacitor 4 starts to discharge through the resistor 7 and the resistor 5 connected in parallel and the base-emitter junction of the transistor 3. When the voltage at the capacitor 4 reaches the unlock threshold of the transistor 3, the latter closes, and C At the input of trigger 1, a positive voltage drop is formed, which switches trigger 1 to a state determined by the level of logical "0" at its D-input. At the inverted output of trigger 1, the logic level is set to “1” and the process of pulse formation will continue.

При построении генератора импульсов используется один триггер, два транзистора, один конденсатор и три резистора. Всего - семь элементов. When building a pulse generator, one trigger, two transistors, one capacitor and three resistors are used. There are seven elements in total.

В прототипе используется один триггер, два транзистора, один конденсатор, четыре резистора, шесть диодов и один источник опорного напряжения. Всего - пятнадцать элементов. The prototype uses one trigger, two transistors, one capacitor, four resistors, six diodes and one reference voltage source. There are fifteen elements in total.

Следовательно, по количеству используемых элементов схема предлагаемого генератора упрощена в 2 раза. Therefore, the number of elements used, the scheme of the proposed generator is simplified by 2 times.

Изготовлен лабораторный макет генератора. Испытания макета подтвердили работоспособность заявленного устройства и его практическую ценность. A laboratory model of the generator was made. Tests of the layout confirmed the operability of the claimed device and its practical value.

Claims

A pulse generator containing a front-controlled trigger, two transistors of the same conductivity type, the base and emitter of the first of which are connected to the first terminals of the capacitor and the first resistor, respectively, the collector is connected to the power bus through the second resistor, and a third resistor, characterized in that the front-controlled trigger is made in the form of a D-trigger, the D-input of which is connected directly to the second output of the capacitor and through the third resistor with its inverse output, the C-input is connected to the collectors of transistors, the base the first- of which is connected to a second terminal of the first resistor and the emitter of the second transistor, a base connected to the emitter of the first transistor and the common bus.