RU2296419C1 - Устройство для формирования установочного импульса - Google Patents
Устройство для формирования установочного импульса Download PDFInfo
- Publication number
- RU2296419C1 RU2296419C1 RU2005125974/09A RU2005125974A RU2296419C1 RU 2296419 C1 RU2296419 C1 RU 2296419C1 RU 2005125974/09 A RU2005125974/09 A RU 2005125974/09A RU 2005125974 A RU2005125974 A RU 2005125974A RU 2296419 C1 RU2296419 C1 RU 2296419C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- resistor
- output
- bus
- capacitor
- resistors
- Prior art date
Links
Landscapes
- Electronic Switches (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области автоматики и импульсной техники и может быть использовано для формирования импульсов. Достигаемый технический результат - формирование установочного импульса гарантированной длительности при подаче на шину питания напряжения с любой длительностью фронта нарастания и способности формирования установочного импульса на срезе напряжения питания. Устройство содержит триггер Шмитта, два n-p-n транзистора, стабилитрон, шину питания, конденсатор и восемь резисторов. 1 ил.
Description
Изобретение относится к области автоматики и импульсной техники.
Известно устройство для формирования установочного импульса (см. свидетельство РФ №6961 от 19.03.97, МПК Н 03 К 5/01 "Устройство для формирования установочного импульса". Шишкин Г.И., Дикарев И.И. Опубл. 16.06.98, бюл. №6), содержащее первый, второй, третий и четвертый резисторы, конденсатор, пороговое устройство, биполярный транзистор, шину питания, общую шину и выходную шину. Первый вывод первого резистора соединен с шиной питания, второй вывод соединен через конденсатор с общей шиной. Эмиттер биполярного транзистора соединен с шиной питания и через второй резистор - с его базой и выходом порогового устройства, первый вход которого подключен к точке соединения первого резистора и конденсатора, второй вход соединен через третий резистор с общей шиной и через четвертый резистор с коллектором биполярного транзистора и выходной шиной. Пороговое устройство содержит два резистора и полевой транзистор с управляющим p-n-переходом, затвор которого соединен через первый резистор с истоком полевого транзистора и с первым входом порогового устройства и через второй резистор - с вторым входом порогового устройства, а сток соединен с выходом порогового устройства.
Недостатками данного устройства для формирования установочного импульса являются неспособность формировать установочный импульс при подаче на шину питания плавнонарастающего напряжения с длительностью фронта нарастания, много большей постоянной времени цепи, состоящей из первого резистора и конденсатора, и неспособность формировать установочный импульс на срезе напряжения на шине питания.
Известно устройство для формирования установочного импульса (см. книгу Е.А.Зельдин. Импульсные устройства на микросхемах. - М.: Радио и связь, 1991, с.56, рис.3.25), содержащее шину питания, общую и выходную шины, триггер Шмитта, первый, второй, третий резисторы и конденсатор, причем шина питания через последовательно соединенные первый и второй резисторы подключена к первому входу триггера Шмитта, второй вход которого соединен с шиной питания, а выход триггера Шмитта соединен с выходной шиной. Первые выводы третьего резистора и конденсатора объединены и подключены к точке соединения первого и второго резисторов, вторые выводы третьего резистора и конденсатора подключены к общей шине.
Недостатками данного устройства для формирования установочного импульса являются неспособность формировать установочный импульс при подаче на шину питания плавнонарастающего напряжения с длительностью фронта нарастания, много большей постоянной времени цепи, состоящей из первого резистора и конденсатора, и неспособность формировать установочный импульс на срезе напряжения на шине питания. Это связано с тем, что при подаче плавнонарастающего напряжения на шину питания напряжение на конденсаторе успевает отслеживать напряжение на шине питания, то есть на обоих входах триггера Шмитта всегда присутствуют сигналы логической "1", а не его выходе всегда удерживается сигнал логического "0". При снятии напряжения питания напряжение на конденсаторе либо превышает, либо также отслеживает напряжение на шине питания, в зависимости от длительности его среза, поэтому на выходе триггера Шмитта тоже всегда удерживается сигнал логического "0".
Задачей, решаемой заявляемым изобретением, является создание устройства для формирования установочного импульса, обладающего способностью формирования установочного импульса гарантированной длительности при подаче на шину питания напряжения с любой длительностью фронта нарастания и способностью формирования установочного импульса на срезе напряжения питания.
Технический результат, заключающийся в способности формирования установочного импульса гарантированной длительности при подаче на шину питания напряжения с любой длительностью фронта нарастания и способности формирования установочного импульса на срезе напряжения питания, достигается тем, что в устройство для формирования установочного импульса, содержащее шину питания, подключенную через последовательно соединенные первый и второй резисторы к первому входу триггера Шмитта, выход которого соединен с выходной шиной устройства, точка соединения первого и второго резисторов подключена к первому выводу третьего резистора и через конденсатор - к общей шине, введены два n-p-n транзистора, пять резисторов и стабилитрон, анод которого через четвертый резистор соединен с первым выводом пятого резистора и базой первого транзистора, коллектор которого через шестой резистор соединен с шиной питания и катодом стабилитрона, а через седьмой резистор - с первым выводом восьмого резистора и базой второго транзистора, коллектор которого соединен со вторым выводом третьего резистора, а эмиттер - с эмиттером первого транзистора, вторыми выводами пятого и восьмого резисторов и общей шиной, второй вход триггера Шмитта подключен к его первому входу.
Указанная совокупность признаков позволяет формировать установочный импульс гарантированной длительности при подаче на шину питания напряжения с любой длительностью фронта нарастания и формировать установочный импульс на срезе напряжения питания за счет управления процессами заряда и разряда времязадающего конденсатора.
На чертеже приведена схема устройства для формирования установочного импульса.
Устройство для формирования установочного импульса содержит шину 1 питания, стабилитрон 2, первый 3, второй 4, третий 5, четвертый 6, пятый 7, шестой 8, седьмой 9 и восьмой 10 резисторы, первый 11 и второй 12 n-p-n транзисторы, конденсатор 13, триггер Шмитта 14, выходную 15 и общую 16 шины.
Шина 1 питания подключена к катоду стабилитрона 2, к первому выводу резистора 8 и через последовательно соединенные первый 3 и второй 4 резисторы - к первому входу триггера Шмитта 14, второй вход которого объединен с его первым входом, а выход подключен к выходной шине 15. Анод стабилитрона 2 через резистор 6 подключен к базе транзистора 11, коллектор которого подключен к второму выводу резистора 8 и через резистор 9 - к базе транзистора 12, коллектор которого через резистор 5 подключен к точке соединения первого 3 и второго 4 резисторов и к первому выводу конденсатора 13, второй вывод которого объединен с эмиттерами транзисторов 11, 12 и подключен к общей шине 16. Базы транзисторов 11 и 12 через резисторы 7 и 10, соответственно, подключены к общей шине 16.
Устройство для формирования установочного импульса работает следующим образом.
Рассмотрим работу устройства при подаче на шину питания напряжения с крутым фронтом нарастания, форма которого близка к ступенчатому сигналу. Конденсатор 13 в начальный момент полностью разряжен, питание триггера Шмитта 14 осуществляется от шины питания 1 (не показано). Сразу же после подачи напряжения питания происходит открывание стабилитрона 2, ток которого задается резистором 6, что влечет за собой открывание транзистора 11, потенциал на коллекторе которого оказывается близким к нулю, поэтому транзистор 12 закрыт. Резистор 8 в данном устройстве ограничивает ток коллектора транзистора 11. Порог открывания стабилитрона 2 в данном устройстве выбирается из условия Uоткр≈(0.7-0.8)Uпит, где Uпит - напряжение питания на шине питания 1, Uоткр - напряжение открывания стабилитрона с учетом падения напряжения на резисторе 6 и эмиттерном переходе транзистора 11, при этом Uоткр должно превышать минимально допустимое напряжение питания микросхем, на которые работает устройство для формирования установочного импульса. Указанные соотношения без труда реализуются при использовании КМОП микросхем. Поскольку в начальный момент времени после подачи напряжения питания потенциал на конденсаторе 13 равен нулю, то соответственно на входах триггера Шмитта 14 устанавливается сигнал логического "0", а на его выходе и соответственно на выходной шине 15 формируется установочный импульс в виде сигнала логической "1". Далее происходит процесс заряда конденсатора 13 через резистор 3, и когда потенциал на конденсаторе 13 и соответственно на входах триггера Шмитта 14 достигнет порога его переключения, на его выходе установится сигнал логического "0", тем самым установочный импульс на выходе триггера Шмитта 14 завершится. Далее потенциал на конденсаторе 13 достигнет величины, равной напряжению питания, при этом на выходной шине 15 будет сохраняться сигнал логического "0", и устройство будет сохранять такое состояние до снятия напряжения питания. Длительность установочного импульса в данном случае будет зависеть от времени заряда конденсатора 13 до порога переключения триггера Шмитта 14 и определяться выражением 
где τ - постоянная времени цепи, состоящей из резистора 3 и конденсатора 13, Uпор - порог переключения триггера Шмитта 14.
Рассмотрим теперь работу устройства при подаче на шину питания плавнонаростающего напряжения, длительность фронта которого много больше постоянной времени времязадающей цепочки, состоящей из резистора 3 и конденсатора 13, конденсатор 13 в начальный момент полностью разряжен, питание триггера Шмитта 14 осуществляется от шины питания 1 (не показано). После подачи напряжения питания на шину питания 1 до момента открытия стабилитрона 2 транзистор 11 оказывается закрытым. У транзистора 12 появляется базовый ток, который ограничивается резисторами 7 и 9 и приводит к его открыванию при достижении соответствующих потенциалов между базой и эмиттером и между коллектором и эмиттером. После открывания транзистора 12 напряжение на конденсаторе 13 определяется делителем, состоящим из резисторов 3 и 5. Сопротивление резистора 5 в данном устройстве выбирается много меньшим сопротивления резистора 3, для того чтобы при открытом транзисторе 12 обеспечивать низкий потенциал на конденсаторе 13, воспринимающийся триггером Шмитта 14 как сигнал логического "0". Таким образом, до момента открывания стабилитрона 2 на выходе триггера Шмитта и соответственно на выходной шине 15 формируется установочный импульс в виде сигнала логической "1". Далее с возрастанием напряжения на шине питания 1 происходит открывание стабилитрона 2, что влечет за собой открывание транзистора 11, потенциал на коллекторе которого оказывается близким к нулю, поэтому транзистор 12 закрывается, на выходе триггера Шмитта по-прежнему поддерживается сигнал логической "1". После закрытия транзистора 12 начинается процесс заряда конденсатора 13 через резистор 3, и когда потенциал на конденсаторе 13 и соответственно на входах триггера Шмитта 14 достигнет порога его переключения, на его выходе установится сигнал логического "0", тем самым установочный импульс на выходе триггера Шмитта 14 завершится. Далее потенциал на конденсаторе 13 достигнет величины, равной напряжению питания, при этом на выходной шине 15 будет сохраняться сигнал логического "0", и устройство будет сохранять такое состояние до снятия напряжения питания. Длительность установочного импульса в данном случае будет зависеть от длительности фронта нарастания напряжения питания на шине питания 1 и будет составлять значение не менее а его амплитуда будет составлять не менее (0.7-0.8)Uпит, что обеспечивает необходимые условия для приведения в исходное состояние микросхем, на которые работает данное устройство.
Рассмотрим теперь работу устройства при снятии напряжения на шине питания 1. В исходном состоянии на шине питания 1 присутствует напряжение, равное Uпит, стабилитрон 2 и транзистор 11 открыты, транзистор 12 закрыт, конденсатор 13 заряжен до потенциала, равного Uпит, на выходе триггера Шмитта 14 присутствует сигнал логического "0". При снижении напряжения на шине питания 1 ниже порога открывания стабилитрона 2 произойдет его закрытие, что соответственно приведет к закрытию транзистора 11. Это приведет к открыванию транзистора 12 и быстрому разряду конденсатора 13, поскольку его разряд будет осуществляться через резистор 5, сопротивление которого, как отмечалось выше, имеет малое значение. Потенциал на конденсаторе 13 будет определяться делителем, состоящим из резисторов 3 и 5, и, как уже отмечалось выше, будет являться входным сигналом логического "0" для триггера Шмитта 14, поэтому на его выходе сформируется установочный импульс в виде сигнала логической "1". Амплитуда этого сигнала будет отслеживать напряжение питания при дальнейшем его снижении, а длительность будет соответствовать времени спада напряжения на шине питания 1. Резисторы 7 и 10 служат для надежного закрывания соответствующих транзисторов в условиях протекания обратного тока коллектора. Резистор 4 служит для ограничения входного тока триггера Шмитта.
В целях подтверждения осуществимости заявляемого объекта и достижения технического результата изготовлен и испытан лабораторный макет устройства для формирования установочного импульса, выполненный по приведенной на чертеже схеме. Проведенные испытания показали осуществимость заявляемого устройства для формирования установочного импульса и подтвердили его практическую ценность.
Claims (1)
- Устройство для формирования установочного импульса, содержащее шину питания, подключенную через последовательно соединенные первый и второй резисторы к первому входу триггера Шмитта, выход которого соединен с выходной шиной устройства, точка соединения первого и второго резисторов подключена к первому выводу третьего резистора и через конденсатор - к общей шине, отличающееся тем, что введены два n-p-n транзистора, пять резисторов и стабилитрон, анод которого через четвертый резистор соединен с первым выводом пятого резистора и базой первого транзистора, коллектор которого через шестой резистор соединен с шиной питания и катодом стабилитрона, а через седьмой резистор - с первым выводом восьмого резистора и базой второго транзистора, коллектор которого соединен со вторым выводом третьего резистора, а эмиттер - с эмиттером первого транзистора, вторыми выводами пятого и восьмого резисторов и общей шиной, второй вход триггера Шмитта подключен к его первому входу.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005125974/09A RU2296419C1 (ru) | 2005-08-15 | 2005-08-15 | Устройство для формирования установочного импульса |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005125974/09A RU2296419C1 (ru) | 2005-08-15 | 2005-08-15 | Устройство для формирования установочного импульса |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2296419C1 true RU2296419C1 (ru) | 2007-03-27 |
Family
ID=37999297
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005125974/09A RU2296419C1 (ru) | 2005-08-15 | 2005-08-15 | Устройство для формирования установочного импульса |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2296419C1 (ru) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU172883U1 (ru) * | 2017-03-17 | 2017-07-28 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южный федеральный университет" (Южный федеральный университет) | Устройство для формирования радиоимпульсов |
| RU2666459C1 (ru) * | 2015-10-26 | 2018-09-07 | Публичное акционерное общество "Долгопрудненское научно-производственное предприятие" | Селектор импульсов произвольной формы в короткие прямоугольные |
| RU2759754C1 (ru) * | 2020-12-30 | 2021-11-17 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственный центр автоматики и приборостроения имени академика Н.А. Пилюгина" (ФГУП "НПЦАП") | Устройство для формирования установочного импульса |
-
2005
- 2005-08-15 RU RU2005125974/09A patent/RU2296419C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ЗЕЛЬДИН Е.А. Импульсные устройства на микросхемах. Москва, Радио и связь, 1991, с.56. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2666459C1 (ru) * | 2015-10-26 | 2018-09-07 | Публичное акционерное общество "Долгопрудненское научно-производственное предприятие" | Селектор импульсов произвольной формы в короткие прямоугольные |
| RU172883U1 (ru) * | 2017-03-17 | 2017-07-28 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южный федеральный университет" (Южный федеральный университет) | Устройство для формирования радиоимпульсов |
| RU2759754C1 (ru) * | 2020-12-30 | 2021-11-17 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственный центр автоматики и приборостроения имени академика Н.А. Пилюгина" (ФГУП "НПЦАП") | Устройство для формирования установочного импульса |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8797072B2 (en) | Pulse generation circuits in integrated circuits | |
| US5896043A (en) | Level shift circuit | |
| KR100202466B1 (ko) | 부트스트랩회로 | |
| US6181173B1 (en) | Power-on reset circuit | |
| RU2296419C1 (ru) | Устройство для формирования установочного импульса | |
| JPH11163701A (ja) | 極めて迅速なパワーオフ検出を行うパワーオン検出回路 | |
| JPH04253368A (ja) | 基板バイアス回路 | |
| US11711079B2 (en) | Integrated bus interface fall and rise time accelerator method | |
| CN109617544B (zh) | 一种上电时序控制设备、系统及方法 | |
| US20060261877A1 (en) | Biasing circuit for pass transistor for voltage level translator circuit | |
| CN109209978B (zh) | 一种风扇调速电路及服务器 | |
| CN107395183A (zh) | 一种脉冲大电流点火开关电路 | |
| US6329852B1 (en) | Power on reset circuit | |
| KR100706829B1 (ko) | 반도체 메모리의 파워 업 신호 생성장치 및 방법 | |
| JPH01130616A (ja) | シュミットトリガ回路 | |
| JP2007523518A (ja) | 充電昇圧器を伴うパルス電流源回路 | |
| RU2759754C1 (ru) | Устройство для формирования установочного импульса | |
| CN213637695U (zh) | Igbt的驱动保护电路、驱动电路、驱动器及测试装置 | |
| JPH0440891B2 (ru) | ||
| JP5130896B2 (ja) | 半導体素子の駆動回路 | |
| US20180123582A1 (en) | Semiconductor device and method of generating power-on reset signal | |
| TWI614991B (zh) | 驅動電路、轉換器及驅動方法 | |
| US20110018602A1 (en) | Edge-sensitive feedback-controlled pulse generator | |
| RU2395160C1 (ru) | Оптоэлектронный ключ | |
| SU1203689A2 (ru) | Одновибратор |