SU1383467A1 - Формирователь импульсов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области импульсной техники и может быть использовано дл  формировани  многоуровневых импульсов управлени . Фор- мирователь импульсов содержит ключевые элементы 4, 9-12, выходные каналы 1, 3, шины 2, 5, 13, 14, 19 источника питани , блок 6 управлени , блок 7 задани  режима, блок 8 согласовани , диоды 15-18, общую шину 20 источника питани . Формирователь импульсов имеет расширенные функциональные возмож

Description

(Л

Л/вв)

00 00

со

4iik

О5

vj

bmrt

ности, повьшенную помехоустойчивость за счет получени  выходных импульсов новой формь) и новых уровней, а также

повьппенную стабильность соотношени  временных параметров информационных сигналов. 2 ил.

I1

Изобретение относитс  к импульсной :технике и может быть использовано дл  Сформировани  многоуровневых импульсов I управлени .

: Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей, повьше- ние помехоустойчивости за счет полу- Учени  выходных импульсов новой :и новых уровней, а также повышение :стабильности соотношени  временных :параметров информационных сигналов. ; На фиг.1 представлена принципиаль- :на  электрическа  схема устройства на фиг.2 - временные диаграммы сигна- ;лов а - на входах устройства; S - на выходе устройства (сплошной линией : показана диаграмма всжодного напр же- 1ни  в режиме с посто нным уровнем на- |коплени , пунктирной линией - в режи- |ме с линейно-измен ю1димс  уровнем накоплени ); Ь - на четвертой шине ;Источника питани  дл  обеспечени  ли- нейно-измен ющегос  уро вн  накоплени  .

Формирователь импульсов содержит ;первый выходной канал 1, первую шину 2 источника питани , второй выход- :ной канал 3 первый ключевой элемент 4, вторую шину 5 источника питани , блок 6 управлени , блок 7 задани  ре- жима, блок 8 согласовани , второй 9, третий ,10, четвертый 11, ц тый 12 ключевые элементы, третью 13 и четвертую 14 шины источника питани , диоды 15 - 18, п тую 19 и общую 20 шины источника питани .

При этом выход ззьпсодного канала 1 соединен с выходом формировател  импульсов и с общим выводом выходного канала 3. Общий вывод выходного кана- ла 1 соединен с первой шиной 2 источника питани , первый вьшод ключевого элемента 4 соединен с второй шиной 5 источника питани , с общим выводом блока 8 согласовани  и с выходом выходного канала 3, первые выводы ключевых элементов 9 и 11 соединены с третьей шиной 13, а первые выводы ключевых элементов 10 и 11 - с чет- вертой шиной 14 источника питани , первый и второй выходы блока 8 согласовани  соединены соответственно с входами выходного канала 3 и ключевого элемента 4, вторые выводы ключевых элементов 11 и 12 соединены с выходом устройства через диоды 15 и 16 соответственно , выход выходного канала 1 соединен с первым выходом блока 6 управлени , с первым выходом блока 7 задани  режимов, с вторым выводом ключевого элемента 4 и через диоды 17 и 18 - соответственно с вторыми выводами ключевых элементов 9 и 10, второй, третий, четвертый, п тый, шестой выходы блока 6 управлени  подключены соответственно к входам управлени  выходного канала 3 и ключевых элементов 9 - 12, седьмой и восьмой выходы блока 6 управлени  соединены соответственно с первым и вторым входами блока 8 согласовани , первый, второй и третий входы устройства соединены с соответствующими входами блока 6 управлени , четвертьм и п тый входы которого соединены соответственно с вторым и третьим выходами блока 7 задани  режима, выход питани  и общий вывод которого соединены соответственно с п той шиной 19 и общей шиной 20 источника питани .

Блок 6 управлени  содержит инвертор 21, элемент И-НЕ 22, элемент ИЛИ 23, транзисторы 24 - 28, диоды 29-32.

.Блок 7 задани  режима содержит транзисторы 33 - 44, резистор 45 и конденсатор 46.

Блок 7 задани  режима формирует на втором и третьим выходах стабилизированные токи, необходимые дл  обеспечени  электрического режима

блока 6 управлени . Блок 6 в зависи- мости от комбинации логических сигналов на первом, втором и третьем входах организует необходимые токовые сигналы на первом - восьмом выходах, исключающие протекание сквозных токов через выходные каналы 1 и 3 и ключевые элементы 4, 11 и 12, а также обеспечивающие требуемые временные диаграммы формировател  импульсов.

Формирователь импульсов работает следующим образом.

При нулевых логических сигналах на первом и втором входах формирова- тел  (независимо от состо ни  на его третьем входе) выходные токи блока 6 на выходах с второго по седьмой равны нулю, а на первом и восьмом - принимают требуемые ненулевые значени . Ключевые элементы 9-12 оказьгеаютс  запертыми, так как на их управл ющих входах присутствуют запирающие сигналы . На второй вход блока 8 согласований поступает единичньш токовый сиг- нал, в результате на его первом и втором выходах по вл ютс  низкие по- тенциальные уровни по отношению к напр жению на второй шине 5 источника питани , которые обеспечивают быстрое и надежное запирание выходного канала 3 и ключевого элемента 4. Токовый сигнал на первом выходе блока 6 обеспечивает рост потенциала на входе выходного каскада 1 до тех пор, пока не наступает ограничение (отпираетс  диод Шрттки, шунтирующий коллекторньй переход транзистора в выходном канале 1). Выходной потенциал фиксируетс  на уровне, практически равном напр - жению на первой шине 2 источника питани  и называемом уровнем обогаще-t

«  osorПри поступлении на второй вход формировател  импульсов единичного логического сигнала в момент времени ti (фиг.2а) на третьем и п том выходах блока 6 управлени  по вл ютс  соответствующие ненулевые токи,, которые перевод т ключевые элементы 9 и 11 в открытое состо ние. При этом диоды 15 и 17 также открываютс . За счет соответствующего выбора величин режимных токов на третьем и п том выходах блока 6 обеспечиваетс  более, быстрое изменение (уменьшение) потенциала на входе выходного канала 1 (через ключевой элемент 9 и открытый диод 17) чем на выходе устройства

(через ключевой элемент 1 1 и тжчч 15), В этом случае выxoди(н кпнпт 1 находитс  с запертом состо нии, и сквозной ток не возникает. К.оне 1иос значение выходного потенциала определ етс  напр жением на третьей тине 13 источника питани  и остаточными напр жени ми на диоде .15 и ключевом элементе 11 и соответствует уровню обеднени , .

Если в момент времени t на первы вход формировател  импульсов подаетс единичный логический сигнал, а на его третьем входе установлен также единичньш логический сигнал (фиг.Zen) то при t t2 на первом и восьмом выходах блока 6 токи уменьшаютс  до нул , а на втором и седьмом выходах устанавливаютс  заданные ненулевые токи . При этом сначала на втором, а спуст  некоторое врем  и на первом выходе блока 8 согласовани  по вл ютс  потенциалы, обеспечивающие отпирание соответственно выходного канала 3 и ключевого элемента 4. В конце Переходного процесса на выходе формировател  устанавливаетс  потенциал , определ емый напр жением на второй шине 5 источника питани  и соответствуюш 1Й верхнему уровню переноса , и перец (фиг. 28). Если на первый вход формировател  вновь подаетс  сигнал логического нул , то происходит обратное переключение выходного напр жени  на уровень обеднени ,

и

Если при наличии на первом входе формировател  единичного логического сигнала на второй и третий входы одновременно в момент t-) (фиг.2а) подаютс  нулевые логические сигналы (строгое совпадение сигналов во времени не  вл етс  об зательным), то на втором, третьем, п том и седьмом выходах блока 6 управлени  устанавливаютс  нулевые токовые сигналы, а на остальных выходах - соответствующие ненулевые. При этом выходной канал 3 и ключевые элементы 4, 9 и 11 закрываютс , а ключевые элементы 10 и 12 отпираютс . На входе, выходного канала 1 формируетс  положительный перепад напр жени , который передаетс  на выход формировател . При достижении на входе выходного канала 1 напр жени , установленного на четвертой шине 14 источника питани  и соответствующего уровню накоплени ,

открываетс  днод 18, и ток с перного выхода блока 6 ответвл етс  в открытый четвертый ключевой элемент 10. Рост потенциала прекращаетс , на выходе устанавливаетс  уровень накоплени  (фиг,25) . Пр(и необ- ходимости уровень накоплени  можно измен ть, например, по линейному за- ;кону. В этом случае напр жение на четвертой шине 14 дохокно измен тьс  IB соответствии с заданным законом, |а на выходе преобразовател  сигнал (будет измен тьс , как показано пунк- |тирной линией на фиг.2&. I При по влении в момент времени , |единичного логического сигнала на Ь ретьем входе формировател , на первом и восьмом выходах блока 6 токи выключаютс , а на втором и седьмом по вл ютс . Переключение происходит ак и при переходе с уровн  обеднени ( на уровень переноса: ток нагрузки Ьротекает через выходной канал 3. Если при переключении сигналов на втором и третьем входах из единичног логического состо ни  в нулевое на tiepBOM входе установлен нулевой логи еский У1)овень, то на выходе происходит переключение с уровн  обеднени  йа уровень обогащени , при этом ток Нагрузки протекает от первой шины 2 Источника питани  через выходной канал 1.

: Блок 6 управлени  работает следующим образом.

При нулевых логических сигналах ha первом и втором входах на базах транзисторов 24 и 25 устанавливаютс  высокие потенциалы, и транзисторы оказываютс  запертыми, поскольку потенциал на их эмиттерах фиксирован Пр мосмещенными диодами 29 и 30. На третьем - шестом выходах блока 6 управлени  токи нулевые. Нулевой логический уровень на базе транзистора 27 приводит к запиранию транзистора 26, так как потенциал его базы фиксирован диодом 30. В результате на втором и седьмом выходах блока 6 управлени  токи также отсутствуют, а на первом и восьмом - определ ютс  соответствующим входным током блока 6 управлени  и соотношением площадей коллекторов транзистора 27 ,.. Транзистор 28, который идентичен по характе ристикам транзистору 27, может находитьс  либо в отсечке (при единичном сигнале п  третьем входе блока 6),

0

5

0

либо в активной области (при нулевом сигнале на третьем входе). В обоих случа х он практически не вли ет на выходные токи блока 6 управлени . Элемент ИЛИ 23 обеспечивает лишь усиление входного тока.

Если напр жение на первой шине 2 источника питани  отрицательное, то диод 31 открыт, и ток на вход выходного канала 1 протекает от первого выхода блока 6 управлени . Если на первой шине 2 напр жение положительное , то диод 31 запираетс , и ток на вход выходного канала 1 протекает от первого выхода блока 7 задани  режима . В результате св зь первого выхода блока 7 с входом выходного ка нала 1 позвол ет расширить диапазон регулировки уровн  обогащени  в область положительных значений напр жени  относительно общей шины 20,

Если на второй вход подан сигнал логической единицы, а на первый 5 вход - нулевой сигнал, то открыты транзисторы 25 и 27, обеспечивающие протекание соответствующих выходных токов блока 6 управлени .

Если на всех входах блока 6 управлени  установлены единичные логические сигналы, то выходные токи определ ютс  транзисторами 25 и 26, наход щимис  в активном режиме (остальные транзисторы заперты).

При нулевых сигналах на втором и третьем входах и единичном сигнале на первом входе на обоих входах элемента И-НЕ 22 - единицы.-В итоге транзисторы 24 и 28 открыты, а остальные транзисторы запираютс .

Наконец, если на втором входе установлен нулевой сигнал, а на других входах - единичные, то в открытом осто нии наход тс  транзисторы 24 и 26.

Диоды 31 и 32 исключают насьш1ение транзисторов 27 и 28 в случае, если потенциал на первом выходе блока 6 управлени  оказываетс  положительным.

0

5

0

5

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Формирователь импульсов, содержащий первый ключевой элемент, два выходных канала, два информационных входа, первьш вывод первого выходного канала соединен с первой шиной источника питани , второй вывод первого выходного канала соединен с выходом

   устройства и с первым выводом второго выходного канала, второй вывод которого соединен с второй шиной источника питани , отличающийс  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей и повьппени  помехоустойчивости , в него введены блок управлени , третий информационньй вход, блок задани  режима, блок сог- ларовани , второй, третий, четвертьй и п тьй ключевые элементы, причем первые выводы второго и третьего ключевых элементов соединены с третьей шиной источника питани , первые вы- воды четвертого и п того ключевых элементов соединены с четвертой шиной источника питани , первый вывод первого ключевого элемента и общий вьгоод блока согласовани  соединены с второй шиной источника питани , первьй и второй выходы блока согласовани  соединены соответственно с входами второго выходного канала и первого ключевого элемента, вторые вьшоды третьего и п того ключевых элементов соединены с выходом устройства через первьй и второй диоды

   а

   соответственно, второй вывод первого ключевого элемента соединен с входом первого выходного канала, с первыми выходами блока управлени  и блока задани  режима и через третий и четвертьй диоды соответственно - с вторыми выводами второго и четвертого ключевых элементов, второй, третий, четвертьй, п тьй, шестой выходы блока управлени  соединены соответственно с входами второго выходного канала, второго, четвертого, третьего, п того ключевых элементов, седьмой и восьмой выходы блока управлени  соединены соответственно с первым и вторым входами блока согласовани , первьй, второй и третий информационные входы устройства соединены с соответствующими первым, вторым и третьим входами блока управлени , четвертьй и п тьй входы которого соединены соответственно с вторым и третьим выходами блока задани  режима, вывод питани  и общий вывод которого соединены соответственно с п той и общей шинами источника питани .