SU1709513A2

SU1709513A2 - Device for transmission of discrete signals

Info

Publication number: SU1709513A2
Application number: SU904777148A
Authority: SU
Inventors: Лев Григорьевич Галактионов; Олег Павлович Зеленцов; Владимир Георгиевич Теодорович; Александр Петрович Кисельков
Original assignee: Научно-исследовательский институт электротехники
Priority date: 1990-01-02
Filing date: 1990-01-02
Publication date: 1992-01-30

Abstract

Изобретение относитс к импульсной технике и .может бь»ть использовано в устройствах цифровой автоматики и вычислительной техники. Целью изобретени вл етс повышение быстродействи устройства. Введение дополнительного транзистора 13 и резистора 14 обеспечивает ускорение передачи отрицательного перепада дискретного сигнала, так как разр д конденсатора 6 осуществл етс не через первый резистор 3, а через насыщенный дополнительный транзистор 13, что позвол ет повысить быстродействие устройства. 2 ил.The invention relates to a pulse technique and can be used in digital automatics and computing devices. The aim of the invention is to improve the speed of the device. The introduction of the additional transistor 13 and the resistor 14 accelerates the transmission of the negative differential of the discrete signal, since the discharge of the capacitor 6 is not carried out through the first resistor 3, but through the saturated additional transistor 13, which allows to increase the speed of the device. 2 Il.

Description

Изобретение относитс к импульсной технике, может быть использовано в устройствах цифровой автоматики и вычислительнойтехникеи вл етс усовершенствованием известного устройства , описанного в авт. св. Мг 1311015.The invention relates to a pulse technique, can be used in devices of digital automation and computer technology, and is an improvement of the known device described in ed. St. Mg 1311015.

Известно устройство передачи дискретных сигналов, выполненное в виде п-р-птранзистора , эмиттер которого соединен с выходом устройства, а база подключена к первому выводу первого резистора, р- п-ртранзистора , база и эмиттер которого сОответственно через второй и третий резисторы соединены с шиной питани , ТТЛ-элемент, первый вход которого соединен с входом устройства, а выход подключен к первому выводу четвертого резистора, причем в качестве ТТЛ-элемента использован элемент И-НЕ, первь1й вход которого соединен с вторым выводом первого резистора , второй вход.- с коллектором п-р-птранзистора , база которого через конденсатор соединена с общей шиной, второй вывод четвертого резистора соединен с базой р-п-р-транзистора. коллектор которого подключен к выходу устройства.A device for transmitting discrete signals, made in the form of a pn-transistor, the emitter of which is connected to the output of the device, and the base is connected to the first terminal of the first resistor, p-n-transistor, the base and the emitter of which are connected via the second and third resistors to the bus power supply, TTL-element, the first input of which is connected to the input of the device, and the output is connected to the first output of the fourth resistor, moreover, the AND-NOT element is used as the TTL-element, the first input of which is connected to the second output of the first p A resistor, a second inlet. - with a pn transistor collector, the base of which is connected via a capacitor to a common bus; the second end of the fourth resistor is connected to the pn transistor base. whose collector is connected to the output of the device.

Дл обеспечени передачи дискретных сигналов в таком устройстве уровень О, поданный на его вход, инвертируетс ТТЛэлементом и на еговыходе присутствует высокий уровень 1, запирающий р-п-р-транзистор благодар второму и четвертому резисторам. В это врем заперт также гг-р-п-транзистор. так как на его базе присутствует низкий уровень потенциала, поэтому на выходе устройства, т.е. на нагрузке , - низкий уровень потенциала. В этом случае при коротком замыкании выхода на общую шину нет опасности пробо р-п-р-транзистора. Если на вход устройства подан уровень 1, то положительный перепад сигнала на входе устройства достигает базы п-р-п-транзистора с определенной задержкой , поскольку на входе п-р-п-транзистора имеетс интегрирующа цепочка на первом резисторе и конденсаторе.To ensure the transmission of discrete signals in such a device, the level O applied to its input is inverted by the TTL element and there is a high level 1 on its output, blocking the pnp transistor due to the second and fourth resistors. At this time, the yy-pn transistor is also locked. since at its base there is a low potential level, therefore, at the output of the device, i.e. on load - low potential. In this case, when there is a short circuit of the output to the common bus there is no danger of a pnp transistor. If the input of the device is level 1, then a positive signal differential at the input of the device reaches the base of the npp transistor with a certain delay, since there is an integrating circuit on the first resistor and capacitor at the input of the npn transistor.

За это врем ТТЛ-элемент успевает сработать . В результате на выходе ТТЛ-элеме нта получаетс низкий уровень потенциала, поэтому р-п-р-тран истор открываетс м на выходе устройства получаетс высокий уровень потенциала, который поддерживает запертое состо ние п-р-л-транзистора. В этом состо нии происходит короткое замыкание выхода устройства на общук) шину, п-р-п-траизистор открываетс и на втором входе ТТЛ-элемента окажетс низкий потенциал , поэтому ТТЛ-элемент переключитс , на его выходе потенциал повыситс и р-п-р-транзистор закроетс . Тем самым предотвращаетс пробой р-п-р-транзистора от тока короткого замыкани . За врем срабатывани цепи обратной св зи (п-р-птранзистор , ТТЛ-элемент на втором и четвертом резисторах) р-п-р-транзистор открыт и через него протекает ток короткого замыкани . За это врем , чтобй р-п-р-транзистор не пробивалс , на его эмиттерной (или коллекторной) цепи ставитс ограничи/вающий резистор. При устранении короткого замыкани п-р-п-транзистор запираетс , происходит обратное переключение ТТЛэлемента и оп ть открываетс р-п-р-транзи стор.During this time, the TTL-element has time to work. As a result, a low potential level is obtained at the output of the TTL-element, so the pn-transistor opens up and a high potential level is obtained at the output of the device, which maintains the locked state of the pn-transistor. In this state, a short circuit of the device output to the common bus occurs, the p-p-transistor opens and a low potential appears at the second input of the TTL-element, therefore the TTL-element switches and its potential rises at its output transistor closes. Thereby, the breakdown of the pn-transistor from the short-circuit current is prevented. During the response time of the feedback circuit (pn-transistor, TTL-element on the second and fourth resistors), the pn-p transistor is open and a short circuit current flows through it. During this time, that the pn-transistor did not break through, a limiting resistor was placed on its emitter (or collector) circuit. With the elimination of the short circuit, the pnp-transistor is locked, the reverse switching of the TTL element occurs and the pnp-transistor opens again.

Недостатком устройства вл етс малое быстродействие передачи отрицательного перепада дискретного сигнала, обусловленное разр дом конденсатора через первый резистор.The drawback of the device is the low speed of transmission of the negative differential of the discrete signal, due to the discharge of the capacitor through the first resistor.

На фиг. 1(а и б) приведена эпюра напр жени отрицательного перепада АВ на входе устройства и полученный AiC отрицательный перепад на выходе устройства .FIG. 1 (a and b) is a plot of the voltage of the negative differential AB at the input of the device and the resulting AiC negative differential at the output of the device.

Это вление обь сн ётс тем, что в момент А конденсатор зар жен до высокого потенциала и при Ноступлении в момент В низкого потенциала начинаетс разр д конденсатора через первый резистор, который передаетс через п-р-п транзистор на выход устройбтва (AiC на фиг. 16).This phenomenon is explained by the fact that at time A the capacitor is charged to a high potential and if it arrives at the moment B of a low potential, the discharge of the capacitor starts through the first resistor, which is transmitted through a pnp transistor to the output device (AiC in FIG. sixteen).

Это снижйет быстродействие передачи отрицательного перепада дискретного сигнала , а следовательно, быстродействие устройства в целом,This will reduce the speed of transmission of a negative differential discrete signal, and therefore the speed of the device as a whole,

Целью изобретени вл етс повышвг ние быстродействи устройства.The aim of the invention is to increase the speed of the device.

Цель достигаетс тем, что в устройство передачи дискретных сигналов введены дополнительный п-р-п-транзистор и п тый резистор , один вывод которого подключен к выходу ТТЛ-элемента, а другой - к базе дополнительного п-р-п-транзистора, эмиттер которого соединен с общей шиной, а коллектор - с базой п-р-п-транзистора.The goal is achieved by introducing an additional npn transistor and a fifth resistor into the device for transmitting discrete signals, one output of which is connected to the output of a TTL element and the other to the base of an additional npn transistor whose emitter connected to a common bus, and the collector - with the base pnp-transistor.

Такое техническое решение обеспечивает ускорение передачи отрицательного перепада дискретного сигнала, так как padр д конденсатора осуществл етс не через первый резистор как в известном, а через насыщенный дополнительный п-р-п-транзистор (AiCi, фиг. 16).This technical solution accelerates the transmission of a negative differential of a discrete signal, since the capacitor pad is not carried out through the first resistor, as in the well-known, but through a saturated additional pnp transistor (AiCi, Fig. 16).

На фиг. 2 изображена функциональна схема устройства передачи дискретного сигнала.FIG. 2 shows a functional diagram of a discrete signal transmission device.

Устройство содержит п-р-п-транзистор 1, эмиттер которого соединен с выходом 2 устройства, а база через первый резистор 3 Подключена к входу 4 устройства и первому входу ТТЛ-элемента 5 И-НЕ, второй вход которого соединен с коллектором п-р-птранзистора 1, база которого через конденсатор 6 соединена с общей шиной 7, база и эмиттер p-n-p-tpan3MCTopa 8 соответственно через второй и третий резисторы 9 и 10 соединены с шиной 11 питани , коллектор подключен к выходу 2 устройства, а база через четвертый резистор 12 соединена с выходом ТТЛ-элемента 5, дополнительный п-р-п-транзистор 13 и п тый резистор 14, один вывод которого подключен к выходу ТТЛ-элемента Б, а другой - к базе дополнительного п-р-п-транзистора 13, эмиттер которого соединен с общей шиной 7, а коллектор - с базой п-р-п-транзистора 1.The device contains pnp-transistor 1, the emitter of which is connected to the output 2 of the device, and the base through the first resistor 3 is connected to the input 4 of the device and the first input of the TTL element 5 AND-NOT, the second input of which is connected to the collector pr -transistor 1, the base of which is connected via a capacitor 6 to the common bus 7, the base and the emitter pnp-tpan3MCTopa 8, respectively, through the second and third resistors 9 and 10 are connected to the power bus 11, the collector is connected to the output 2 of the device, and the base through the fourth resistor 12 connected to the output of the TTL-element 5, additional p-p -n-transistor 13 and fifth resistor 14, one output of which is connected to the output of a TTL-element B, and the other to the base of an additional pn-p-transistor 13, the emitter of which is connected to the common bus 7, and the collector - to the base pn-transistor 1.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Допустим, на вход 4 подан уровень 1. Поскольку на входе п-р-п-транзистора 1 имеетс интегрирующа цепочка на резисторе 3 и конденсаторе 6, то положительный перепад сигнала на входе 4 устройства достигает базы п-р-п-транзистора 1 с определенной задержкой. За это врем ТТЛ-элемент 5 успевает сработать. В результате на выходе ТТЛ-элемента 5 получаетс низкий уровень потен циалла (U° 0), Поэтому р 1-р-транзистор 8 открываетс . На выходе 2 устройства получаетс высокий уровень потенциала (U +5В), который поддерживает запертое состо ние п-р-п-транзистора 1. Если в этом состо нии произойдет короткое замыкание выхода 2 устройства на общую шину 7, п-р-п-транзистор 1 откроетс и на втором входе ТТЛ-элемента 5 окажетс низкий потенциал. Следовательно, ТТЛ-элемент 5 перекЛючитсй , на его выходе потенциал повыситс и р-п-р-транзистор 8 закроетс . Тем самым предотвращаетс пробой р-п-р-транзистора 8 оттока короткого замыкани . За врем срабатывани цепи обратной св зи (п-р-птранзистор 1, ТТЛ-элемент 5 на резисторах 9 и 12) р-п-р-транзистор 8 открыт и через него протекает ток короткого замыкани . За это врем , чтобы р-п-р-транзи стор 8 не пробивалс , в его эмиттерной (или коллекторной ) цепи установлен ограничивающий резистор 10.Suppose that input 1 is supplied with level 1. Since at the input of an npn transistor 1 there is an integrating circuit on resistor 3 and capacitor 6, the positive signal difference at input 4 of the device reaches the base of nnpn transistor 1 with a certain delayed. During this time, TTL-element 5 has time to work. As a result, a low potential level (U ° 0) is obtained at the output of the TTL element 5; therefore, the p 1 – p transistor 8 opens. Output 2 of the device produces a high potential level (U + 5V), which maintains the locked state of a pnp transistor 1. If in this state there is a short circuit of output 2 of the device on a common bus 7, pnp transistor 1 will open and a low potential will appear at the second input of the TTL element 5. Consequently, the TTL-element 5 is switched, the potential will increase at its output and the pn-transistor 8 will close. Thereby, the breakdown of the short-circuit outflow transistor 8 is prevented. During the response time of the feedback circuit (pn-transistor 1, TTL-element 5 on resistors 9 and 12), the pn-p transistor 8 is open and a short circuit current flows through it. During this time, in order for the p-p-p-junction of the stop 8 not to break through, a limiting resistor 10 is installed in its emitter (or collector) circuit.

устранении короткого замыкани п-р-п-транзистор 1 запираетс , происходит обратное переключение ТТЛ-элемента 5 и оп ть открываетс р-п-р-транзистор 8. By eliminating the short circuit, the pnp transistor 1 is locked, the reverse switching of the TTL element 5 occurs, and the pnp transistor 8 opens again.

Затем на вход 4 устройства подан уровень О (и° 0). Поскольку ТТЛ-элемент 5 инвертирует логический сигнал, то на его выходе присутствует высокий уровень, поэтому р-п-р-транзистор 8 заперт, а дополнительный п-р-п-транзистор 13 открыт до насыщени , через который разр жаетс до низкого уровн потенциала конденсатор 6, будучи зар женный до высокого уровн потенциала входным сигналом 1. После разр да конденсатора 6 на базе п-р-п-транзистора 1 присутствует низкий уровень потенциала, поэтому он заперт. Следовательно, на выходе 2 устройства, т.е. на нагрузке, - низкий уровень потенциала. Вэтом случае при коротком замыкании выхода 2 устройства на общую шину 7, т.е. короткого :замыкани между сигнальной и экранной жилами нагрузочного кабел или витой пары, нет опасности пробо р-п-ртранзистора 8.Then to the input 4 of the device the level O (and ° 0) is applied. Since the TTL element 5 inverts the logic signal, there is a high level at its output, so the pnp transistor 8 is locked, and the additional npn transistor 13 is open until saturation, through which it discharges to a low potential level the capacitor 6, being charged to a high potential level by the input signal 1. After the discharge of the capacitor 6 on the basis of np-transistor 1, there is a low potential level, therefore it is locked. Therefore, at the output 2 of the device, i.e. on load - low potential. In this case, when the device output 2 is short-circuited to the common bus 7, i.e. short: the closure between the signal and screen conductors of the load cable or twisted pair, there is no danger of p-transistor 8.

Таким образом, при отрицательном пе репаде сигнала разр д конденсатора 6 осут ществл етс на через первый резистор 3 как в известном, а через насыщенный дополнительный п-р-п-транзистор 13. что обеспечивает быстродействие передачи отрицательного перепада сигнала, что позвол ет повысить быстродействие устройства. 5Технико-экономическа эффективностьThus, with a negative signal difference, the discharge of the capacitor 6 is terminated on through the first resistor 3 as in the well-known, and through the saturated additional pnp-transistor 13. This ensures the speed of transmission of the negative signal differential, which allows to increase the speed devices. 5Economic efficiency

предлагаемого устройства передачи дискретных сигналов по сравнению с базовым заключаетс в том, что введение в схему дополнительного п-р-п-транзистора и резистора повышают быстродействие передачи отрицательных фронтов дискретного сигнала , а этим соответственно быстродействие всего устройства.The proposed device for transmitting discrete signals in comparison with the base one consists in the fact that the introduction of an additional pnp transistor and resistor into the circuit increases the speed of transmission of negative edges of a discrete signal, and thus the speed of the entire device.

Использование изобретени позволитThe use of the invention will allow

5 создать быстродействующие устройства цифровой автоматики и вычислительной техники и тем самым расширить функциональные возможности их, а введенные в схему устройства элементы легко реализуетс в микроэлёктронном исполнении, формул а изобретени Устройство передачи дискретных сигналов по авт. св. № 1311015, о т л и ч а ю.ще ес тем, что, с целью повышени быстродействи , в него введены дополнительный п-рп-транзистор и п тый резистор, один вывод которого подключен к выходу ТТЛ-элемента , а другой - к базе дополнительного п-р-птранзистора , эмиттер которого соединен с5 to create high-speed devices of digital automatics and computer technology and thereby expand their functionality, and the elements introduced into the device circuit are easily realized in microelectronic execution, according to the invention. The device for transmitting discrete signals according to the author. St. No. 1311015, about tl and h.u. esche by the fact that, in order to improve speed, an additional n-rp transistor and a fifth resistor were introduced into it, one output of which is connected to the output of the TTL-element, and the other to the base of an additional pn-transistor, the emitter of which is connected to

0 общей шиной, а коллектор - с базой п-р-птранзистора .0 common bus, and the collector - with the base pn-ptranzistor.

и 6X1and 6X1

аbut

% 6% 6

ОBjCj сОBjCj with

Сриг.ГSrig.G

1L1L

фуг. 2fug. 2

Claims

Claim

The device for transmitting discrete signals by ed. St. No. 1311015, because of the fact that, in order to increase the speed of operation, an additional PNR transistor and a fifth resistor are introduced into it, one output of which is connected to the output of the TTL element, and the other - to the base of the additional transistor, the emitter of which is connected to a common bus, and the collector to the base of the transistor.

Editor N. Horvat Compiled by A. Tsekhanovsky Tehred M. Morgenthal Corrector N. Revskaya

Order 436 Circulation Subscription

VNIIIPI of the State Committee for Inventions and Discoveries under the State Committee for Science and Technology of the USSR 113035, Moscow, Zh-35, Raushskaya nab., 4/5

Production and Publishing Combine Patent, Uzhgorod, 101 Gagarin St.