Claims (2)
Изобретение относитс к импульсно технике и может быть использовано в синхронизаторах цифровых устройств, построенных на элементах транзисторно-транзисторной логики (ТТЛ), а так же в импульсных устройствах, предназ наченных дл измерени временных интервалов , особенно в тех случа х, ко да требуетс высока стабильность фазы импульсов и высока надежность Такое формирование необходимо в тех случа х, когда исходный сигнал синхронизации имеет вид синусоиды и не может быть непосредственно использован дл синхронизации цифровых устройств . Известен формирователь импульсов содержащий источник синусоидального напр жени , подключенный через разделительный конденсатор к аноду диода и первому резистору. Катод диода подключен к корпусу, а второй вывод первого резистора к затвору полевого транзистора и через второй резистор к корпусу. Исток и по.цложка полевого транзистора подключены к корпусу, а сток к первому входу ТТЛ-схема. Таким образом, согласование генератора синусоидальных колебаний с формирующей ТТЛ-схемой происходит с помощью полевого транзистора, а на выходе формирующей TTЛ-cxe ы будут сформированы пр моугольные импульсы. Скважность выходных импульсов (отношение периода следовани к длительности сигнала логической единицы), а также их фаза завис т от амплитуды синусоидального напр жени , напр жени источника питани , характеристик диода, полевого транзистора и ТТЛ-схемы. В р де случаев (синхронизации цифровых устройств ) важно, чтобы скважность импульсов была равна двум, а стабильность фазы как можно более высокой 1 , Недостатками известного формировател вл ютс низка стабильность фазы и скважности выходных импульсов. Кроме того, при уменьшении амплитуды или исчезновении входного синусоидального напр жени формирующа ТТЛ-схема может оказатьс в запрещенном состо нии , когда входное напр жение длительное врем находитс в зоне порога срабатывани , а выходной каскад работает в линейном режиме. При этом происходит перегрузка выходных цепей ТТЛ-схемы. Уменьшение амплитуды синусоидального напр жени приводит также к искажению формы и изменению фазы выходных импульсов, что может привести к сбо м в работе цифровых устройств , использующих выходной сигнал формировател - импульсов. Наиболее близкимт.ехническим реше нием к изобретению вл етс формирователь импульсов, содержащий формирующий элемент ТТЛ логики, первый вход которого подключен.к шине входного сигнала, а второй вход к пр мому выходу триггера, конденсатор и резистор, подключенный к источнику н пр жени 2 . Недостатки известного формировател заключаютс в том, что он не обеспечивает надежного согласовани синусоидальных колебаний с формирующей ТТЛ-схемой, а также низка стабильность фазы импульсной последовательности . Цель изобретени - повышение стабильности фазы выходной импульсной последовательности при одновременном расширении функциональных возмож ностей. Поставленна цель достигаетс тем что в формирователь импульсов, содер жащий резистор, конденсатор, RS-триг гер и формирующий ТТЛ-элемент, один вход которого соединен с пр мым выхо дом RS-триггера, введены дополнитель ные два резистора, конденсатор и эми терный повторитель, при этом второй вход формирующего ТТЛ-элемента подключен через конденсатор к шине синусоидального напр жени , через оди дополнительный резистор с шиной напр жени смещени , через резистор с шиной отрицательного напр жени , непосредственно к баз.е эгфаттерного пов торител , эмиттер которого подключен к общей шине через второй дополнител ный резистор и конденсатор, соединен ные параллельно, и к R-входу RS-три гера, 5-вход которого соединен .с ши ной начальной установки. На фиг. 1 представлена принципиа на схема формировател импульсов; на фиг. 2 - временные диаграммы, по сн ющие его работу. Формирователь импульсов содержит разделительный конденсатор 1, форми рующий ТТЛ-элемент 2, шину 3 напр жени смещени , равного падению напр жени на двух пр мосмещенных р-п-переходах. При этом первый вход формирующего ТТЛ-элемента 2 подключен через разделительный конденсатор 1 к шине 4 синусоидального напр жени , через первый резистор 5 к шине 3 напр жени смещени , через второй резистор 6 к шине отрицатель ного напр жени , эмиттерный повтори тель 7, база которого через раздели тельный конденсатор 1 под1слючена к шине 4 синусоидального напр жени , эмиттер которого к соединенным парал лельно третьему резистору 8 и накопительному конденсатору 9 с другой стороны подсоединенных к общей шине а также к R-входу RS-триггера 10, собранного на ТТЛ-элементах с открыfbiM коллекторным выходом. S-вход RS-триггера 10 служит дл начальной его установки, Q - выход дл индикации неисправности и осуществлени защиты формирующего ТТЛ-элемента по второму входу от запрещенного режима. На временной диаграмме работы формировател сигнал 11 - на шине 4 синусоидального напр жени J 12 - на первом входе формирующего элемента 2, 13 - на шине 3 смещени / 14 - на Rвходе RS триггера 10; 15 - на выходе формирующего ТТЛ-элемента 2. Формирователь импульсов работает следующим образом. Выходное напр жение на шине 3 смещени равно падению напр жени на двух пр мосметденных р-п-переходах и при надлежащем выборе типа диода близко к пороговому напр жению формирующего ТТЛ-элемента 2. Это напр жение поступает на первый вход ТТЛ-элемента 2 через резистор 5, а резистор б обеспечивает точное равенство посто нной составл ющей напр жени на первом входе формирующего ТТЛ-элемента 2 ее пороговому напр жению . Если подать синусоидальное напр жение через разделительный конденсатор 1 на первый вход формирующего ТТЛ-элемента 2, то положительные и отрицательные полуволны окажутс расположенными симметрично относительно порога срабатывани , что и обеспечивает получение на выходе импульсной последовательности со скважностью , равной двум. Следовательно, форма выходных импульсов формировател не зависит от амплитуды входного напр жени , если крутизна активного участка ТТЛ-схемы бесконечна. Дл реальных схем, например дл интегральных микросхем серии 133, така независимость выполн етс при амплитудах входного сигНсша больше 0,5 В. Если входной сигнал имеет меньшую амплитуду, то скважность выходных импульсов отклон етс от двух, а фаза становитс нестабильной Формирующий ТТЛ-элемент 2 может оказатьс в запрещенном режиме, когда входное напр жение близко к порогу срабатывани , а выходной каскад находитс длительное врем в линейном ра;киме. В тех случа х, когда выходные импульсы используютс дл синхронизации ответственных узлов цифровой аппаратуры (синхронизаци линий передачи данных, измерений временных интервалов и т.п.), важно индицировать ситуацию, когда параметры синхросигналов уже не гарантированы. Эту информацию можно использовать, например дл включени резервного источника импульсов синхронизации. Дл этой цели напр жение с первого входа формирующего ТТЛ-элемента 2 поступает н вход эмиттерного повторител 7, а с его выхода на R-вход RS-триггера 10. В эмиттерной цепи повторител 7 происходит пиковое детектирование. На R-вход RS-триггера 10 поступает посто нное напр жение, величина которого меньше максимального значени напр жени на первом входе формирующего ТТЛ-элемента 2 на величину паде ни напр жени на переходе база-эмит гер эмиттерного повторител 7. Уменьшение амплитуды синусоидального входного напр жени до величины , меньшей падени напр жени на пе реходе 6a3a-3ivMTTep, приводит к переключению RS-триггера 10 в нулевое состо ние, на Q -выходе RS-триггера 10, втором входе формирующего ТТЛэлемента 2 и на шине индикации неисправности по вл етс уровень логического нул , что приводит к отключению формирующего ТТЛ-элемента от входного сигнала. По вление уровней логического нул на шине индикации неисправности может быть использовано дл включени резервного источника синхросигналов. ТТЛ-элементы RSтриггера 10 должны иметь открытый коллекторный выход с тем, чтобы ли нейный режим был дл них незапрещенным . Начальна установка RS- триггера 10 производитс подачей отрицател ного импульса на его S-вход. Использование напр жени смещени равного порогу срабатывани формирую щего ТТЛ-элемента, позвол ет снизить нестабильность фазы импульсов до t 2н от момента переключени формиругацего ТТЛ-элемента относительно нулевого уровн входного синусоидального напр жени , что в три раза меньше, в известном формирователе. j Формирование сигнала индикации.неисправности позвол ет уверенно отключать формирующий элемент при уменьшении амплитуды синусоидального напр жени до 0,6 В и может быть использовано дл включени резерва. Формула изобретени Формирователь импульсов, содержащий резистор, конденсатор, RS-триггер и формирующий ТТЛ-элемент, один вход которого соединен с пр мым выходом RS-триггера, отличающийс тем, что, с целью повышени стабильности фазы выходной импульсной последовательности при одновременном расширении функциональных возможностей , в него введены дополнительные два резистора, конденсатор и эмиттерный повторитель, при этом второй вход формирующего ТТЛ-элемента подключен через конденсатор к шине синусоидального напр жени , через один дополнительный резистор с шиной напр жени смещени , через резистор с шиной отрицательного напр жени , непосредственно к базе эмиттерного повторител , .эмиттер которого подключен к общей шине через второй дополнительный резистор и конденсатор, соединенные параллельно, и к R-входу RS-триггера, S-вход которого соединен с шиной начальной установки. Источники информации прин тые во внимание при экспертизе 1.Кий, Грэхэм. Использование полевого транзистора дл согласовани генератора с ТТЛ-схемой. - Электроника , М., Мир, 1969, № 4, с. 38. The invention relates to a pulse technique and can be used in synchronizers of digital devices built on elements of transistor-transistor logic (TTL), as well as in pulse devices designed to measure time intervals, especially in cases where high stability is required. pulse phases and high reliability This formation is necessary in cases where the original synchronization signal is in the form of a sinusoid and cannot be directly used to synchronize digital devices. tv A pulse shaper is known comprising a sinusoidal voltage source connected through a coupling capacitor to the anode of the diode and the first resistor. The cathode of the diode is connected to the case, and the second output of the first resistor to the gate of the field-effect transistor and through the second resistor to the case. The source and terminal of the field-effect transistor are connected to the case, and the drain to the first input is a TTL circuit. Thus, matching of the generator of sinusoidal oscillations with the forming TTL circuit occurs with the help of a field effect transistor, and rectangular pulses will be generated at the output of the forming TTL-cxe s. The duty cycle of the output pulses (the ratio of the follow-up period to the duration of the logical unit signal), as well as their phase, depend on the amplitude of the sinusoidal voltage, the voltage of the power source, the characteristics of the diode, the field-effect transistor and the TTL circuit. In a number of cases (digital device synchronization) it is important that the pulse duty cycle is equal to two, and the phase stability is as high as possible. 1 The disadvantages of the known former are the low phase stability and duty cycle duration of the output pulses. In addition, when the amplitude decreases or the input sinusoidal voltage disappears, the forming TTL circuit may be in the forbidden state, when the input voltage is in the zone of the threshold for a long time and the output stage operates in a linear mode. When this happens, the output circuits of the TTL circuit are overloaded. A decrease in the amplitude of the sinusoidal voltage also leads to a distortion of the shape and a change in the phase of the output pulses, which can lead to malfunctions in the operation of digital devices that use the output signal of the driver - pulses. The closest technical solution to the invention is a pulse shaper containing a TTL logic element, the first input of which is connected to the input signal bus, and the second input to the forward trigger output, a capacitor and a resistor connected to the source of voltage 2. The disadvantages of the known driver are that it does not provide reliable matching of sinusoidal oscillations with the forming TTL circuit, as well as low stability of the phase of the pulse sequence. The purpose of the invention is to increase the stability of the phase of the output pulse sequence while simultaneously expanding the functionality. The goal is achieved by the fact that a pulse generator containing a resistor, a capacitor, an RS-flip-flop and a forming TTL-element, one input of which is connected to the direct output of the RS flip-flop, has been added an additional two resistors, a capacitor and an emulator, the second input of the forming TTL element is connected via a capacitor to the sinusoidal voltage bus, through one additional resistor with the bias voltage bus, via a negative voltage bus resistor, directly to the base of the egfatter reverser The emitter, whose emitter is connected to the common bus through a second additional resistor and a capacitor connected in parallel, and to the R input of the RS is a three gera, the 5 input of which is connected to the initial installation bus. FIG. 1 shows a basic diagram of a pulse former; in fig. 2 - time diagrams that show his work. The pulse shaper contains a separation capacitor 1, which forms the TTL element 2, the bus 3 of the bias voltage, equal to the voltage drop on two straight p-p junctions. The first input of the forming TTL element 2 is connected via a coupling capacitor 1 to the bus 4 of a sinusoidal voltage, through the first resistor 5 to the bus 3 the bias voltage, through the second resistor 6 to the negative voltage bus, the emitter follower 7, the base of which through the split capacitor 1 is connected to the bus 4 of sinusoidal voltage, the emitter of which is connected to the third resistor 8 and the storage capacitor 9 on the other side connected to the common bus and also to the R input of the RS flip-flop 10, assembled nnogo TTL-elements with otkryfbiM collector output. The S-input of the RS-flip-flop 10 serves to initialize it, the Q-output to indicate the malfunction and protect the forming TTL element at the second input from the forbidden mode. In the time diagram of operation of the driver, signal 11 is on bus 4 of sinusoidal voltage J 12 at the first input of forming element 2, 13 is on offset bus 3/14 at R inlet RS of trigger 10; 15 - at the output of the forming TTL element 2. The pulse former operates as follows. The output voltage on the bus 3 bias is equal to the voltage drop on two direct pn junctions and, if the type of diode is properly selected, is close to the threshold voltage of the forming TTL element 2. This voltage goes to the first input of the TTL element 2 through a resistor 5, and the resistor b ensures that the constant component of the voltage at the first input of the forming TTL element 2 is exactly equal to its threshold voltage. If a sinusoidal voltage is applied through separation capacitor 1 to the first input of the forming TTL element 2, then the positive and negative half waves will be located symmetrically with respect to the trigger threshold, which ensures a output sequence with a duty cycle equal to two. Therefore, the shape of the output pulses of the driver does not depend on the amplitude of the input voltage, if the slope of the active part of the TTL circuit is infinite. For real-world circuits, such as integrated circuit chips 133, such independence is performed with amplitudes of the input signal greater than 0.5 V. If the input signal has a smaller amplitude, the duty cycle of the output pulses deviates from two, and the phase becomes unstable Forming TTL element 2 may be in the forbidden mode, when the input voltage is close to the threshold, and the output stage is in a linear time for a long time. In cases where the output pulses are used to synchronize the critical nodes of digital equipment (synchronization of data lines, measurements of time intervals, etc.), it is important to indicate a situation when the parameters of the sync signals are no longer guaranteed. This information can be used, for example, to turn on a backup source of synchronization pulses. For this purpose, the voltage from the first input of the forming TTL element 2 goes to the input of the emitter follower 7, and from its output to the R input of the RS flip-flop 10. In the emitter circuit of the repeater 7, peak detection occurs. A constant voltage is applied to the R input of the RS flip-flop 10, the value of which is less than the maximum voltage value at the first input of the forming TTL element 2 by the amount of voltage drop at the base-emitter across the emitter follower 7. Decrease of the amplitude of the sinusoidal input voltage to a value less than the voltage drop on the 6a3a-3ivMTTep transition, causes the RS flip-flop 10 to switch to the zero state, the Q output of the RS flip-flop 10, the second input of the forming TTL2 and the fault indication bus appearlogical zero, which leads to the disconnection of the forming TTL element from the input signal. The occurrence of logical zero levels on the fault indication bus can be used to turn on the backup clock source. TTL elements of the RS trigger 10 must have an open collector output so that the linear mode is not prohibited for them. The initial setup of the RS flip-flop 10 is made by applying a negative pulse to its S input. The use of a bias voltage equal to the triggering threshold of the forming TTL element reduces the phase instability of the pulses up to t 2n from the moment of the switching of the formating ring TTL element relative to the zero level of the sinusoidal input voltage, which is three times less in the known driver. j The generation of an indication signal. A malfunction allows you to surely shut off the forming element when the amplitude of the sinusoidal voltage decreases to 0.6 V and can be used to turn on the reserve. An inventive pulse shaper comprising a resistor, a capacitor, an RS flip-flop and a TTL-forming element, one input of which is connected to the direct output of an RS flip-flop, characterized in that, in order to increase the stability of the output pulse sequence phase while simultaneously expanding the functionality, An additional two resistors, a capacitor and an emitter follower are introduced into it, and the second input of the forming TTL element is connected via a capacitor to the sinusoidal voltage bus through one n additional bias resistor with bus voltage, through a negative voltage bus resistor, directly to the base of the emitter follower, the emitter of which is connected to the common bus through the second additional resistor and capacitor connected in parallel, and to the R input of the RS flip-flop, S -input which is connected to the bus installation. Sources of information taken into account in the examination 1.Kiy, Graham. The use of a field effect transistor for matching the generator with a TTL circuit. - Electronics, M., Mir, 1969, No. 4, p. 38
2.Авторское свидетельство СССР № 538483, кл. Н 03 К 5/04, 18.11.75. at/taBftt i м/гул е 1 , --, uiriufoi Hi jrnrcfrfafivfafii2. USSR author's certificate number 538483, cl. H 03 K 5/04, 18.11.75. at / taBftt i m / gul e 1, -, uiriufoi Hi jrnrcfrfafivfafii
иand
ISIS