SU1476596A1 - Помехоустойчивый триггер - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к импульсной технике и может быть использовано в автоматических и вычислительных устройствах с повышенной помехоустойчивостью. Цель изобретени  - повышение помехоустойчивости. Дл  достижени  поставленной цели в устройство введены элементы НЕ 11, 12, 15, 16, элементы И-НЕ 14, 18 и элементы 13, 17 задержки. Помехоустойчивый триггер также содержит элементы И-НЕ 1, 2, диоды 3, 6, резисторы 4, 7, 9, 10, конденсаторы 5, 8, элементы И 19, 20, входные шины 22.1, 22.2 и выходные шины 21.1, 21.2. Цель достигаетс  за счет исключени  воздействи  импульса помехи, пришедшего на одну входную шину, сразу же после окончани  воздействи  установочного сигнала, пришедшего на другую входную шину триггера. 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к импульсной технике и может быть использовано в автоматических и вычислительных устройствах.

Цель изобретени  - повышение помехоустойчивости .

Поставленна  цель достигаетс  за счет введени  новых конструктивных признаков, обеспечивающих исключение воздействи  импульсов помехи, пришедших на одну входную шину триггера после воздействи  установочного сигнала , пришедшего на его другую входную шину.

На фиг. 1 представлена функциональна  схема помехоустойчивого триггера; на фиг, 2 - временные диаграммы работы помехоустойчивого триггера .

Помехоустойчивый триггер содержит первый, второй элементы И-НЕ 1, 2, первый диод 3, первый резистор 4, первый конденсатор 5, второй диод 6, второй резистор 7, второй конденсатор 8, третий, четвертый резисто- ,ры 9 и 10, первый элемент НЕ 11, третий элемент НЕ 12, первый элемент 13 задержки, третий элемент И-НЕ 14, втрой элемент1 НЕ 15, четвертый элемент НЕ 16, второй элемент 17 задержки , четвертый элемент И-НЕ 18, первый, второй элементы И 19, 20, перва , втора  выходные шины 21.1, 21.2, перва , втора  входные шины 22.1, 22.2, блок 23 начальной установки .

На фиг. 2 приведены временные диаграммы 24-37 сигналов, соответственно , на входной шине 22.1, на входе элемента НЕ 11, на выходе элемента НЕ 11, на выходе элемента 13 задержк на выходе элемента И-НЕ 14, на выходе элемента И-НЕ 1, на выходной шине 21.1, на входной шине 22.2, на входе элемента НЕ 15, на выходе элемента НЕ 15, на выходе элемента 17 задержки, на выходе элемента И-НЕ 18 на выходе элемента И-НЕ 2 и на выходной шине 21.2.

i

50

Такой режим соответствует режиму хранени  информации. Если в этом режиме кратковременно исчезнет напр жение питани  (возникнет помеха по цеп м питани ),то состо ние помехоустойчивого триггера не изменитс .

Выходы элементов И-НЕ 1 и 2. соединены соответственно с первыми входами элементов И 19, 20 и соединены соответственно с катодами диодов 3 и 6, аноды которых соединены соответствен- 55 При кратковременном исчезновении на- но через резисторы 4 и 7 с первыми пр жени  питани , начнет разр жатьс  выводами конденсаторов 5 и 8, вторые конденсатор 8 через резистор 10 и выводы которых соединены с общей шиной , первые выводы конденсаторов 5 и

источник питани . Если за врем  действи  помехи по цеп м питани  напр 

5

8 соединены соответственно через резисторы 9 и 10 с шиной питани , выходы элементов И 19 и 20 соединены соответственно с выходными шинами 21.1, 21.2 и соединены соответственно с первыми входами элементов И-НЕ 2 и 1, первые входы элементов И-НЕ 14 и 18 соединены соответственно со входными шинами 22.1 и 22,2, вторые входы элементов И-НЕ 1 и 2 соединены соответственно с выходами элементов И-НЕ 14 и 18, вторые входы которых соединены соответственно с выходами элементов 13 и 17 задержки, входы которых соединены соответственно с выходами элементов НЕ 11, 15 и соединены соответственно с входами элементов НЕ 12 и 16, выходы которых соединены соответственно со вторыми входами элементов И 19, 20, первые выводы конденсаторов 5 и 8 соединены соответственно с входами элементов НЕ 11 и 15.

Выход блока 23 начальной установки соединен с третьим входом элемента И-HF 2.

Выходные шины 21.1, 21.2  вл ютс , например, пр мым Q и инверсным Q выходами триггера, по входным шинам 22.1 и 22.2 подаютс  соответственно сигналы установки в единицу Бив ноль R.

Помехоустойчивый триггер работает следующим образом.

В исходном состо нии на шины 22.1 и 22,2 устройства поступают сигналы логического нул . На выходах элементов И-НЕ 14 и 18 сформированы сигна- Q лы 1. При этом на одном из выходов устройства (например, Q) сформирован сигнал О, а на другом выходе (Q) 1. Первый конденсатор 5 разр жен через первый резистор 4, первый диод

0

5

0

5

5

0

3 и элемент И-НЕ 1, а конденсатор 8 зар жен от шины питани  через резистор 10, так как на выходе элемента И-НЕ 2 сформирован сигнал 1.

Такой режим соответствует режиму хранени  информации. Если в этом режиме кратковременно исчезнет напр жение питани  (возникнет помеха по цеп м питани ),то состо ние помехоустойчивого триггера не изменитс .

5 При кратковременном исчезновении на- пр жени  питани , начнет разр жатьс  конденсатор 8 через резистор 10 и

При кратковременном исчезновении на- пр жени  питани , начнет разр жатьс  конденсатор 8 через резистор 10 и

источник питани . Если за врем  действи  помехи по цеп м питани  напр жение на конденсаторе 8 не снизитс  ниже уровн , расцениваемого элементом НЕ 15 как сигнал 1, то при восстановлении напр жени  питани  конденсатор 8 подтвердит состо ние 1 дл  элемента НЕ 15 и помехоустойчивый триггер сохранит на своих выходах состо ние, которое было до исчезновени  напр жени  питани .

Задержка по цепи: элемент НЕ 12, элемент И 19, элемент И-НЕ 2 и элемент И 20, должна быть меньше задержки по цепи: элемент 13 задержки, элемент И-НЕ 14.

Если на шине 22,2 устройства по витс  импульс помехи, то он не изменит состо ни  помехоустойчивого триггера, так как на входе И-НЕ 18 с выхода элемента 17 задержки сфор- мирова  сигнал О.

Если на шине 22.1 устройства по витс  сигнал в виде 1, то на выходе элемента И-НЕ 14 сформируетс 

сигнал О, а на выходе элемента

И-НЕ 1 сигнал 1. Конденсатор 5 начнет зар жатьс  от источника питани  через резистор 9. Пока конденсатор 5 не успел зар дитьс  до уровн , расцениваемого элементом НЕ 11 как 1 (уровень срабатывани ), состо ние выходных сигналов помехоустойчивого триггера не изменитс  и, если входной сигнал вновь прин л уровень О (т.е. это была помеха), то диод 3 откроетс  и через резистор 4 разр дитс  конденсатор 5 и триггер сохранит свое состо ние.

Если входной сигнал длитс  достаточно долго (т.е. это управл ющий сигнал) и конденсатор 5 успевает зар дитьс  до уровн , расцениваемого элементом НЕ 11 как 1, то на выходе элемента НЕ 12, а следовательно, на шине 2141 по витс  сигнал 1, а на выходе элемента И-НЕ 2, а следовательно , и на шине 21,2 триггера сигнал О. Сигнал О с выхода элемента И 20 поступает на вход элемента И-НЕ 1, поэтому сигнал 1, поступа- ющий с конденсатора 5 по цепи:-элемент НЕ 11, элемент 13 задержки, элемент И-НЕ 14, на вход элемента И-НЕ 1, не изменит состо ни  элемента И-Н 1о. Так как на выходе элемента И-НЕ 2 сформируетс  сигнал О, то конденсатор 8 начнет разр жатьс  через резистор 7, диод 6 и элемент И-НЕ 2. В случае, если в этот момент време

g

5

0

5

0 -

0 д Q

5

ни, пока конденсатор 8 не разр дилс  до уровн , расцениваемого элементом НЕ 15 как уровень О, на шине 22.2 по витс  импульс помехи (фиг. 2, временна  диаграмма 31) то в отличие от известного помехоустойчивый триггер не изменит своего состо ни . Пока на входе элемента НЕ 15 сформирован сигнал 1, на входе элемента И-НЕ 18 установлен сигнал О, который запрещает прохождение через элемент И-НЕ 18 импульсов помехи. Таким образом , состо ние выходов помехоустойчивого триггера при по влении помехи не изменитс .

Помехоустойчивый триггер не изменит своего состо ни  также и в том случае, когда импульс помехи уже по вилс  в момент времени, при котором конденсатор 8 разр дилс  до уровн , воспринимаемого элементом НЕ 15 уже как уровень О, но не разр дилс  до своего начального значени  (т.е. на границе уровн  О и 1). Это объ сн етс  тем, что в этом случае импульс помехи, поступающий на одни из входов элемента И-НЕ 18, по витс  на его выходе через врем , определ емое элементом 17 задержки, а за это врем  конденсатор 8 разр дитс  до своего начального значени . И если это действительно была помеха, то конденсатор 8 не зар дитс  до значени , воспринимаемого элементом НЕ 15 как уровень 1, т.е. триггер не изменит своего состо ни .

Помехоустойчивый триггер работает аналогично, если в исходном состо нии конденсатор 5 зар жен, а конденсатор 8 разр жен.

Врем  переключени  триггера определ етс  величинами емкости конденсаторов 5 и 8, сопротивлени  резисторов 9 или 10, сопротивлени  входной цепи элементов НЕ 11 и 15, уровнем срабатывани  логических элементов НЕ 11 и 15 и величиной начального напр жени  на конденсаторах 5 и 8, которое зависит от выходного напр жени  элементов И-НЕ 1 и 2, диодов 3 и 6 и сопротивлени  разр дного резистора 4 или 7. Величина сопротивлени  разр дных резисторов 4 и 7 должна быть как можно меньше дл  получений малого начального напр жени  на конденсаторах 5 и 8, но достаточной дл  ограничени  разр дного тока на безопасном дл  логических элементов

И-НЕ 1 и 2 уровне. Резисторы ° и 10 обеспечивают стабильный зар д конденсаторов 5 и 8 независимо от величины входного сопротивлени  элементов НЕ 11 и 15 и обеспечиваетс  гарантированный уровень 1 на их входах , что позвол ет примен ть различную элементную базу (например, КМОП логические элементы) при построении подобных триггеров.

Блок 26 начальной установки (фиг. 1,пунктир) введен дл  определенности состо ни  помехоустойчивого триггера при включении напр жени  питани , Он может быть выполнен различными способами, например, с помощью RC-цепи. В этом случае посто нна  времени RC-цепи блока 23 начальной установки должна быть больше посто нной времени цепи: резистора 9 и конденсатора 5 (резистора 10 и конденсатора 8). В этом случае, после включени  напр жени  питани  на шине 21.1, сформируетс  сигнал О, а на шине 22.2 сигнал 1.

Элемент НЕ 11 (15) выполн ет две функции: инвертора и порогового устройства .. При зар де (разр де) конденсатора до уровн , воспринимаемого логическим элементом как уровень логической 1 (О), сигнал с его выхода воздействует одновременно на элемент НЕ 12 (16) и элемент 13 (17) задержки. Подключение конденсатора только к входу одного логического элемента делает несущественным возможное различие в пороге срабатывани  логических элементов.

I

Элементы 13 и 17 задержки также

могут быть реализованы различными способами, например, последователь- ным включением логических элементов, с помощью RC-цепи, цифровыми методами и т.п.

I

Таким образом, при воздействии помех по цеп м питани  или по управл ющим входам S, R, возникающих в любой момент времени, состо ние на шинах 21.1, 21.2 остаетс  неизменныму

чем обеспечиваетс  повышенна  помехоустойчивость триггера.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Помехоустойчивый триггер, содержащий две входные шины, две выходные шины, два элемента И, два диода , два конденсатора, четыре резистора и первый, второй элементы И-НЕ, выходы которых соединены соответственно с первыми входами первого и второго элементов И и соединены соответственно с катодами первого и второго диодов, аноды которых соединены соответственно через первый, второй резисторы с первыми выводами первого, второго конденсаторов, вторые выводы

   которых соединены с общей шиной, первые выводы первого, второго конденсаторов соединены соответственно через третий и четвертью резисторы с шиной питани , выходы первого и второго элементов И соединены соответственно с первой, второй выходными шинами и соединены соответственно с первыми входами второго и первого элементов И-НЕ, отличающийс   тем, что,с целью повышени  помехоустойчивости , в него введены четыре элемента НЕ, два элемента задержки , третий и четвертый элементы И-НЕ, первые входы которых соединены соответственно с первой, второй входными шинами, вторые входы первого и второго элементов И-НЕ соединены соответственно с выходами третьего и четвертого элементов И-НЕ, вторые

   входы которых соединены соответственно с выходами первого и второго элементов задержки, входы которых ° соединены соответственно с выходами первого, второго элементов НЕ и соединены соответственно с входами третьего и четвертого элементов НЕ, выходы которых соединены соответственно с вторыми входами первого и второго элементов И, первые выводы первого и второго конденсаторов соединены соответственно с входами первого и второго элементов НЕ.

   По межа

   фие.2