SU1750039A1 - Лини задержки - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к микроэлектронике и вычислительной технике, а именно к схемам линий задержки (ЛЗ), широко примен емым дл  обеспечени  синхронизации между электронными системами различно fljp 1 тдГшинл опорном ° напр жени  о Шина олдрм&о напр жени  го назначени . Цель изобретени  - повышение надежности схемы и точности величины задержки. Дл  этого в схему ЛЗ, содержащую вход, врем задаюЩий конденсатор (ВК), п  чеек задержки (ЯЗ), кажда  из которых содержит выходной инвертор, введены в каждую из ЯЗ: элемент 2 ИЛ И-НЕ. первый и второй элементы 2И, первый и второй переключатели тока, шина опорного напр жени , входна  цепь двойного инвертора с первым -четвертым выходами, элемент НЕ, первый - шестой транзисторы, первый - п тый диоды, первый и второй резисторы. Подключение элементов ЯЗ и ВК позвол ет коммутировать ВК к каждой ЯЗ в соответствующий момент бремени. 2 ил. Stood fj ъшинаоаор мак ма/уин нал Фиг Ь /аю опорного ма /алемц 

Description

Изобретение относитс  к микроэлектронике и вычислительной технике, а именно к схемам линий задержки, широко примен емым дл  обеспечени  синхронизации между электронными системами различного назначени . 4-

Целью изобретени   вл етс  повышение надежности и точности величины задержки .

На фиг. 1 представлена схема предлагаемой линии задержки; на фиг. 2 - эпюры напр жений, по сн ющие ее работу,

Лини  задержки включает в себ  п последовательно соединенных  чеек задержки: выход  чейки 1 соединен с входом  чейки 2, выход которой соединен с входом  чейки (п-1), выход  чейки (п-1) соединен с входом  чейки п. Вход  чейки 1 образует вход линии 3 задержки. Выходы  чеек 1, 2 (n-1). n задержки образуют соответствующие выхода 4-7 линии задержки. Ячейка 1 состоит из входной цепи двойного инвертора 8 с первым - четвертым выходами, вход которой соединен с входом элемента НЕ 9 инверсным входом первого элемента 2И 10 и образует вход  чейки задержки. Задержка переключени  первого элемента 2И 10 меньше задержки переключени  входной цепи двойного инвертора 8. Первый выход входной цепи двойного инвертора 8 соединен с базой первого транзистора 11, второй выход входной цепи двойного инвертора 8 соединен с базой второго транзистора 12, эмиттер которого соединен с общей шиной, а коллектор соединен с входом второго переключател  13 тока и с катодом первого диода 14, анод первого диода 13 соединен С эмиттером первого транзистора 11. Первый транзистор 11. первый диод 14 и второй транзистор 12 образуют инверсный выход двойного инвертора 8. Третий выход входной цепи двойного инвертора 8 соединен с базой третьего транзистора 15. четвертый выход входной цепи двойного инвертора 8 соединен с базой четвертого транзистора 16. эмиттер которого подключен к общей шине, а коллектор соединен с входном первого переключател  17 тока и катодом второго диода 18, анод второго диода 18 соединен с эмиттером третьего транзистора 15. Третий транзистор 15, второй диод 18 и четвертый транзистор 16 образуют пр мой выход двойного инвертора 8. Коллекторы первого транзистора 11 и третьего транзистора 15 соединены между собой и с эмиттерами п того 19 и шестого 20 транзисторов. База п того транзистора 19 соединена с анодом п того диода 21 ичерег второй резистор 22 с шиной питани . Кбтод п того диода 21 соединен с выходом второго элемента 2И 10 База шестого транзистора 20 соединена с анодом третьего диода 23, анодом четвертого диода 24 и через первый резистор 25 подключена к шине питани .

Катод четвертого диода 24 соединен с входом входной цепи двойного инвертора 8. Коллекторы п того транзистора 19 и шестого транзистора 20 соединены между собой и подключены к второму выводу врем зада0 ющего конденсатора 26, первый вывод которого соединен с общей ц/иной. Пр мой выход второго переключател  13 тока соединен с инверсным входом первого элемента 2И 27, пр мой вход первого элемента 2И

5 27 соединен с выходом элемента НЕ 9, выход первого элемента 2И 27 соединен с первым входом элемента 2ИЛИ-НЕ 28, второй вход элемента 2ИЛИ-НЕ 28 соединен с пр мым выходом первого переключател  17 то0 ка. Шина 29 опорного напр жени  подключена к первому 17 и второму 13 переключател м тока и напр жение на ней задает порог переключени  переключателей 13 и 17 тока. Выход элемента 2ИЛИ-НЕ

5 28 соединен с катодом третьего диода 23 и с входом выходного инвертора 30. Выход выходного инвертора 30соединен с пр мым входом второго элемента 2И 10 и образует выход  чейки 1 задержки.

0 Ячейка 2 включает в себ  все элементы  чейки 1 с описанными выше св з ми, а именно входную цепь двойного инвертора 31 с первым-четвертым выходами, элемент НЕ 32. второй элемент 2И 33 с пр мым и,

5 инверсным входами, первый 34 и второй 35 транзисторы, второй переключатель 36 тока , первый диод 37, третий 38 и четвертый 39 транзисторы, первый переключатель 40 тока, второй диод 41, п тый 42 и шестой 43

0 транзисторы, п тый диод 44, второй резистор 45, третий 46 и четвертый 47 диоды, первый резистор 48, первый элемент 21449 с пр мым и инверсным входами, элемент 2ИЛИ-НЕ 50, шину 51 опорного напр же5 ни . выходной инвертор 52, и подключена к врем задающему конденсатору 26.

Ячейки (n-1), n полностью повтор ют  чейку 2, св зи между ними аналогичны св з м между  чейками 1 и 2,

0 Рассмотрим работу линии задержки на примере  чеек 1 и 2,

Пусть на входе 3 сигнал отсутствует и напр жение соответстёует низкому уровню. Тогда не пр мом выходе двойного инверто5 ра 8, образованном транзисторами 15 и 16 и диодом 18, также низкий уровень напр жени , а на его инверсном выходе,образованном транзисторами 11 и 12 и диодом 14 высокий уровень напр жени . На пр мом

Лниходе второго переключател  13 тока бу1750039

О

дет высокий уровень напр жени , следовательно , на выходе первого элемента 2И 27 низкий уровень напр жени . На пр мом выходе первого переключател  17 токэ будет низкий уровень напр жени , таким образом , на выходе элемента 2ИЛИ-НЕ высокий уровень напр жени , на выходе выходного инвертора 30 и на выходе 4  чейки 1 линии задержки низкий уровень напр жени , Соответственно , на выходе 5  чейки 2, выходе 6  чейки (п-1), рыходе 7  чейки п низкий уровень напр жени . Так как на катодах диодов 21 и 24 низкий уровень, то транзисторы 19 и 20 закрыты, следовательно, конденсатор 26 отключен от  чейки 1 линии задержки, аналогичным образом конденсатор 26 отключен от  чеек (п-1), п линии задержки.

При изменении напр жени  на входе 3 с низкого уровн  в высокий на катоде диода 24 по вл етс  высокий уровень, вследствие чего теперь транзистор 20 может подключать конденсатор 26 к  чейке 1, а именно, к коллекторам транзисторов 11 и 15, При переключении в выходных цеп х двойного инвертора 8  чейки 1 протекают сквозные токи, которые разр жают конденсатор 26 через открытый транзистор 20 (фиг. 2) После этого выход двойного инвертора 8, образованный транзисторами 15 и 16 и диодом 18, переходит из низкого уровн  в высокий. При этом происходит зар д конденсатора 26 током резистора 25 крытый транзистор 20. Напр жение на конденсаторе 26, измен ющеес  по экспо- нениальному закону, отслехсиваетс  на коллекторах транзисторов 15 и 16 (фиг. 2). При достижении напр жени  на коллекторе транзистора 16 величины, равной величине опорного напр жени  на шине 29, срабатывает переключатель 17 тока и на его выходе по вл етс  высокий уровень. Соответственно на выходе элемента 2ИЛИ-НЕ 28 по вл етс  низкий уровень, на выходе выходного инвертора 30 и на выходе 4  чейки 1 по вл етс  высокий уровень (фиг. 2). Одновременно низкий уровень на катоде диода 23 выключает транзистор 20, таким образом,- конденсатор 26 отключаетс  от  чейки 1. В то же врем  установившийс  высокий уровень на катоде диода 47 дает возможность подключени  конденсатора 26 через транзистор 43 к  чейке 2, а именно к коллекторам транзисторов 34 и 38. Аналогичным образом высокий уровень напр жени  на входе  чейки 2 приводит к переключению двойного инвертора 31  чейки 2 и кратковременному разр ду конденсатора 26 сквозными токами, протекающими в выходных цеп х двойного инвертора 31  чейки 2

и через открытый транзистор 43 (фиг, 2), после чего при изменении напр жени  на пр мом выходе двойного инвертора 31, образованном транзисторами 38 и 39 и дио- 5 дом 41, из низкого уровн  в высокий происходит зар д конденсатора 26 током резистора 48 через открытыйтранзис ор 43. Напр жение на конденсаторе 26, измен ющеес  по экспоненциальному закону, отсле10 живаетс  на коллекторе транзистора 38 и коллекторе транзистора 39 (фиг. 2). При достижении напр жени  на коллекторе транзистора 39 величины, равной величине опорного напр жени  на шине 51, срабаты15 вает переключатель 40 тока и на его выходе устанавливаетс  высокий уровень. Соответственно на выходе элемента 2ИЛИ-НЕ 50 устанавливаетс  низкий уровень, на выходе выходнрго инвертора 52 и выходе 5  чейки

0 2 по вл етс  высокий уровень (фиг. 2). Одновременно низкий уровень на катоде диода 46 приводит к выключению транзистора 43 и отключению конденсатора 26 от  чейки 2.

5 При изменении входного напр жени  из высокого уровн  в низкий срабатывает элемент 2И 10, имеющий задержку переключени  меньше, чем задержка переключени  входной цепи двойного инвертора 8 и

0 на выходе элемента 2И 10 устанавливаетс  высокий уровень, который запирает диод 21 и обеспечивает возможность подключени  конденсатора 26 через транзистор 19 к  чейке 1, а именно к коллекторам транзисто5 ров 11 и 15. При переключении двойного инвертора 8  чейки 1 происходит кратковременный разр д конденсатора 26 сквозными токами, протекающими в выходных цеп х двойного инвертора 8  чейки 1 и через от0 крытый транзистор 19. При изменении напр жени  на инверсном выходе двойного инвертора 8, образованного транзисторами 11 и 12 и диодом 14 из низкого уровн  в высокий, происходит зар д конденсатора

5 26 током резистора 22 через открытый транзистор 19. Напр жение на конденсаторе 26, измен ющеес  по экспоненциальному закону , отслеживаетс  на коллекторах транзисторов 11 и 12 (фиг. 2), Элемент НЕ 9,

0 имеющий на выходе высокий уровень, обеспечивает высокий уровень на выходе первого элемента 2И 27, соответственно, низкий уровень на выходе элемента 2ИЛЙ-НЕ 28 и высокий уровень на выходе 4  чейки 1 При

5 достижении напр жени  на коллекторе транзистора 12 величины, равной величине опорного напр жени  на шине 29, срабатывает второй переключатель 13 тока и на его пр мом выходе устанавливаетс  высокий уровень. Это приводит к установлению низкого уровн  на выходе первого элемента 2И 27. высокого уровн  на выходе 2ИЛИ-НЕ 28 и низкого уровн  на выходе выходного инвертора 30 и выходе 4  чейки 1 (фиг. 2} Одновременно низкий уровень на выходе 4  чейки 1 приводит к установлению низкого уровн  на выходе элемента 2И 10, открыва- нию диода 21 и выключению транзистора 19. При этом конденсатор отключаетс  от  чейки 1, Одновременно по вление низкого уровн  напр жени  на выходе 4  чейки 1 приводит к срабатыванию элемента 2И 33, имеющего задержку переключени  меньше, чем задержка переключени  входной цепи двойного инвертора 31 и на выходе элемен- та 2И 33 устанавливаетс  высокий уровень, который запирает диод 44 и обеспечивает возможность подключени  конденсатора 26, через транзистор 42 к  чейке 2, а именно к коллекторам транзисторов 34 и 38. При пе- реключении двойного инвертора 31  чейки 2 происходит кратковременный разр д конденсатора 26 сквозными токами, протекающими в выходных цеп х двойного инвертора 31  чейки 2 и через открытый транзистор 42 При изменении напр жени  на инверсном выходе двойного инвертора 21, образованном транзисторами 34 и 35 и диодом 37, из низкого уровн  в высокий происходит зар д конденсатора 26 током резистора 45 через открытый транзистор 42. Напр жение на конденсаторе 26. измен ю щеес  по экспоненциальному закону, отслеживаетс  на коллекторе транзистора 35 и на коллекторе транзистора 39 (фиг. 2). Элемент НЕ 32, имеющий на выходе высокий уровень , обеспечивает высокий уровень на выходе первого элемента 2И 49, соответственно , низкий уровень на выходе элемента 2ИЛИ-НЕ 50 и высокий уровень на выходе 5  чейки 2. При достижении напр жени  На . коллекторе транзистора 35 виличины, равной величине опорного напр жени  на шине 51, срабатывает второй переключатель 36 тока и на его выходе устанавливаетс  высокий уровень. Это приводит к установлению низкого уровн  на выходе элемента 2И 49, высокого уровн  на выходе элемента 2ИЛИ-НЕ 50 и низкого уровн  На выходе выходного инвертора 52 и выходе 5  чейки 2 (фиг. 2). Одновременно низкий уровень на выходе 5  чейки 2 приводит к установлению низкого уровн  на выходе элемента 2И 33, открыванию диода 44 и выключению транзистора 42. При этом конденсатор 26 отклю- чаетс  от  чейки 2.

По сравнению с известным, содержащим навесные ерем задающие конденсаторы в каждой  чейке линии задержки, предлагаемое устройство содержит один

врем задающий конденсатор на всю линию задержки, который осуществл ет как задержку фронта, так и задержку среза входного сигнала. Таким образом, уменьшение навесных врем задающих элементов до одного в предлагаемом устройстве вместо п элементов в известном повышает надежность пинии задержки. Кроме того, наличие одного врем задающего конденсатора, задерживающего как фронт, так и срез входного сигнала, способствует повышению точности задани  задержки, поскольку отсутствует разброс параметров навесных орем задаю- щих элементов.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Лини  задержки, содержаща  п  чеек задержки, кажда  из которых содержит выходной инвертор, выходы инверторов соединены с соответствующими п-выходами линии задержки, врем эадающий конденсатор , первый вывод которого соединен с общей шиной, отличающа с  тем, что, с целью повышени  надежности линии и точности величины задержки, в каждую из п  чеек введены элемент 2ИЛИ-НЕ, первый и второй элементы 2И с пр мым и инверсным входами, первый и второй переключатели тока, шина опорного напр жени , входна  цепь двойного инвертора с первым, вторым, третьим и четвертым выходами, элемент НЕ, первый - шестой транзисторы, второй - п тый диоды, первый и второй резисторы, соединенные так, что выход элемента 2 ИЛИ-НЕ подключен к входу выходного инвертора , первый вход элемента 2 ИЛИ-НЕ соединен с выходом первого элемента 2И, а второй вход соединен с пр мым выходом первого переключател  трка, пр мой вход первого элемента 2И соединен с выходом элемента НЕ, а инверсный вход соединен с пр мым выходом второго переключател  тока , вход первого переключател  тока соединен с коллектором четвертого транзистора и катодом второго диода, эмиттер четвертого транзистора соединен с общей шиной, анод второго диода соединен с эмиттером третьего транзистора, базы третьего и четвертого транзисторов соединены соответствен но С третьим и четвертым выходами входной цепи двойного инвертора, третий, четвертый транзисторы и второй диод образуют пр мой выход двойного инвертора, вход второго переключател  тока соединен с коллектором второго транзистора и катодом первого диода, эмиттер второго транзистора соединен с общей шиной, анод первого диода соединен с эмиттером первого транзистора, базы первого и второго транзисторов соединены соответственно с первым и вторым выходами входной цепи

   двойного инвертора, первый и второй транзисторы и первый диод образуют инверсный выход двойного инверторе, коллектор первого транзистора соединен с Кблл0кто ром третьего транзистора и ймйттёрамй п того и шёсТогб транзисторов, коллектор п того Транзистора соединен с коллектором шестого транзистора и вторым выводом врем задающего конденсатора, база Шестого транзистора соединена с анодами третьего и четвертого диодов и через первый резистор с шиной питани , катод третьего диода соединен с (входом выходного инвертора, база п того транзистора соеди нейа с анодом п того Диода и через второй резистор С шиной питаний, катод п того дй0

   ода соединен с выходом второго элемента 2Й, вход входной цепи дэбйногб инвертора соединен с входом Элемента НЕ, с инверсным входом второго элемента 2И, катодом четвертого диода и подключён к входу  чейки задержки, пр мой входf второго элемента 2И соединей с выходом выходного инверторам задержка переключени  второго элемента 2И меньше задержки переключени  входной цепи двойного инвертора,шина опорного напр жени  подключена к пёрво- ; му :й второму heрёкл ючател  м Тока и задает порог перекл ючён и  . Нёрекл ючатёлей тока, выходной инвертор (п-1)Нй  чейки соединен с входом п-й  чейки, вход линий задержки соединён с входом первой  чейки;