SU892664A1 - Одновибратор - Google Patents

Description

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в радиотехнических устройствах и системах автоматики.

Известен ждущий одновибратор с заданной от случайных срабатываний, со- ⁵ держащий полупроводниковые транзисторы, RS-триггер, выход которого через диод соединен с базой первого транзистора, а коллектор второго транзистора соединен со сбросовым входом RS-триггераDГ

Недостатком этого одновибратора является то, что он не защищает устройство от случайных срабатываний на время восстановления.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является одновибратор, содержащий два логических _м элемента И-НЕ, времязадающую RC-цепь и триггер, вход установки.в единичное состояние которого соединен с входом устройства, а выход - с одним из входов второго логического элемента И-НЕГ2П.

Недостатками известного устройства являются большое время восстановления, низкая стабильность длительности выходных импульсов при изменении напряжения питания и температуры.

Цель изобретения - формирование стабильных по длительности выходных импульсов с нулевым временем восстановления, независящих от периода повторения входных импульсов, изменения напряжения питания и температуры.

Поставленная цель достигается тем, что в одновибратор, содержащий два логических элемента И-НЕ, времязадающую RC-цепь и триггер, вход установки в единичное состояние которого соединен с входом устройства, а выход с одним из входов второго логического элемента И-НЕ, введены транзисторный ключ и резистор, причем выход триггера подключен к выходу устройства и к одному из входов первого логи10 ческого элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с коллектором транзисторного ключа, а эмиттер - с общей шиной устройства, база транзистора через резистор соединена с выходом второго логического элемента И-НЕ, а также через времязадающую RC-цепь подключена к выходу первого и к входу второго логических элементов И-НЕ, вход установки триггера в нулевое состояние соединен с выходом второго логического элемента И-НЕ.

На чертеже приведена схема одновибратора.

Одновибратор содержит триггер 1 ι типа RC, собранный на двух логических элементах И-НЕ 2 и 3, логические элементы И-НЕ 4 и 5, транзисторный ключ 6, времязадающую RC-цепь, в которую входят конденсатор 7, резис-₂о торы 8 и 9.

Устройство работает следующим образом.

При подаче напряжения питания на одновибратор и после окончания переходных процессов в схеме устройства на его входе будет присутствовать логическая 1”, а на выходе установится логический О. На выходе логических элементов И-НЕ 4 и 5 установится логическая ”1, конденсатор 7 времязадающей цепи будет разряжен, так как его обкладки находятся под одним и тем же положительным потенциалом, который открывает транзисторный ключ 6, поэтому на втором входе логического элемента И-НЕ 4 будет присутствовать логический “О”.

В приходом на вход одновибратора запускающего импульса отрицательной полярности (логический О) триггер 1 изменит свое состояние на противоположное и начнется процесс формирования длительности выходного импульса со времени установления логической 1 на выходе триггера 1, переднего фронта запускающего импульса порядка 20 нс. Так как длительность входного импульса значительно больше 20 нс, то сбросовый импульс будет совпадать во времени с запускающим, в этом случае триггер 1 типа RS не изменит своего состояния и на его выходе по-прежнему будет присутствовать логическая ”1.

Начнется процесс заряда времязадающего конденсатора 7 через выходное сопротивление логического элемента. И-НЕ 4, резисторы 8 и 9 и выход логического элемента И-НЕ 5, на котором присутствует логический О”. По мере заряда конденсатора 7, ток заряда будет уменьшаться, а также будет уменьшаться и положительный потенциал на базе транзисторного ключа 6 за счет уменьшения падения напряжения на резисторе 9 до закрывания ключа 6. Когда уменьшение потенциала на базе транзисторного ключа 6 достигнет порогового значения, транзисторный ключ закроется и на обоих входах логического элемента И-НЕ 4 установится логическая 1. Логический элемент И-НЕ 4 переключится и на его выходе установится логический О¹,¹, который вызовет переключение логического элемента И-НЕ 5,и установление на его ’ выходе логической 1. Переключение логических элементов И-НЕ 4 и 5 вызовет процесс перезаряда конденсатора 7. Перезаряд осуществляется через выходное сопротивление логического элемента И-НЕ 5, резистор 9, конденсатор 7, резистор 8 и выходное сопротивление логического элемента И-НЕ 4, на выходе которого в данный момент времени присутствует логический 0”. По мере перезаряда конденсатора 7 и уменьшения тока разряда, потенциал на базе транзисторного ключа 6 будет повышаться и когда он достигнет порога открывания, транзистор 6 откроется и на одкоторая не изменит состояния логического элемента 4 И-НЕ, так как на второй вход его через транзисторный ключ 6 подается логический О.

Логический элемент И-НЕ 5 изменит свое состояние на выходе с логической 1 на О. Логический 0 с выхода логического элемента И-НЕ 5 поступает на сбросовый вход триггера 1 , устанавливая его в нулевое состояние с задержкой относительно ном из входов логического элемента Й-НЕ 4 установится логический О, который вызовет переключение л’оги⁵⁰ ческих элементов И-НЕ 4 и 5 и установление на их выходах логических *‘1” и О соответственно. Логический О с выхода логического элемента И-НЕ 5 произведет сброс ⁵⁵ триггера 1 в исходное состояние, в результате закончится процесс формирования длительности выходного импуль са, на выходе триггера 1 установит5 ся логический “0, а на выходах логических элементов И-НЕ 4 и 5 логическая 1. С приходом на вход устройства следующего запускающего импульса , вышеописанные процессы в схеме устройства повторяются.

В предлагаемом одновибраторе, в отличие от классических схем, процесс заряда и разряда времязадающего конденсатора производится в течение времени формирования выходного импульto

892664 6 емкости конденсатора значительно увеличиваются постоянные времени как заряда, так и разряда конденсатора, участвующие при формировании длительности выходного импульса. Это приводит в итоге к снижению величины емкости конденсатора времязадающей цепи, а следовательно, к снижению габаритов' и веса всего устройства в целом.

са, т.ео время всех переходных процессов в схеме устройства последовательно входит в длительность формируемого выходного импульса. Поэтому этот одновибратор имеет нулевое время восстановления.

Включение на входе логического элемента И-НЕ транзисторного ключа 6, имеющего малый входной ток срабатывания и небольшой порог напряжения открывания, снижает напряжение порога срабатывания и ток переключений логического элемента И-НЕ 4 в 2-2,5 раза. Это приводит к увеличению температурной стабильности длительности формируемых импульсов до ±5% при изменении окружающей температуры от О до 60°С, а также повышает стабильность длительности выходных импульсов до +5% при изменении напряжения питания от +10 до -40% от номинального значения. Благодаря применению транзисторного ключа 6 на входе логического элемента И-НЕ 4 и снижения порога ее срабатывания, предоставляется возможность увеличить диапазон регулировки длительности выходных импульсов в 150 раз путем изменения постоянной времени RC-цепи. Так как за время формирования длительности выходного импульса, времязадающий конденсатор заряжается и разряжается, то для генерации импульса определенной длительности требуется конденсатор хронирующей цепи ₽ 2 раза меньше по сравнению с известными схемами .

Кроме того, благодаря введению в цепь заряда и разряда конденсатора 7» резисторов 8 и 9, при одной и той же

Claims (2)

1. Изобретение относитс  к импульсной технике и может быть испо ьзовано в радиотехнических устройствах и системах автоматики. Известен ждущий одновибратйр с за данной от случайных срабатываний, со держащий полупроводниковые транзисторы , RS-триггер, выход которого через диод соединен с базой первого транзистора, а коллектор второго транзистора соединен со сбросовым вх дом Н5-триггераС13 Недостатком этого одновибратора  вл етс  то, что он не защищает устройство от случайных срабатываний на врем  восстановлени . Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  одно вибратор, содержащий два логических элемента И-НЕ, врем задащую RC-цепь и триггер, вход установки.в единичное состо ние которого соединен с вх дом устройства, а выход - с о乫м из входов второго логического элемента . Недостатками известного устройства  вл ютс  болыиое врем  восстановлени , низка  стабильность длительности выходных импульсов при изменении напр жени  питани  и температуры. Цель изобретени  - формирование стабильных по длительности выходных импульсов с нулешйм временем восстановлени , независ щих от периода повторени  входных импульсов, изменени  напр жени  питани  и температуры. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в одновибратор, содержащий два логических элемента И-НЕ, врем задаю щую RG-цепь и триггер, вход установки в единичное состо ние которого соединен с входом устройства, а выход с одним из входов второго логического элемента И-НЕ, введены транзисторный ключ и резистор, причем выход триггера подключен к выходу устройства и к одному из входов первого логи3 ческого элемента И-НЕ, второй вход к торого соединен с коллектором транзи торного ключа, а эмиттер - с общей шиной устройства, база транзистора ч рез резистор соединена с выходом второго логического элемента И-Н, а также через врем задающую RC-цепь подключена к выходу первого и к входу второго логических элементов И-НЕ вход установки триггера в нулевое со то ние соединен с выходом второго ло ческого элемента И-НЕ. На чертеже приведена схема одновибратора . Одновибратор содержит триггер 1 типа RC, собранный на двух логических элементах И-НЕ 2 и 3, логичес кие элементы И-НЕ и 5, транзистор ный ключ 6, врем задающую RC-цепь, в которую вход т конденсатор 7, рез торы 8 и 9. Устройство работает следующим образом. При подаче напр жени  питани  на однови атор и после окончани  переходных процессов в схеме устрой ства на его входе будет присутствовать логическа  М, а на выходе ус новитс  логический О, На выходе логических элементов И-НЕ Ц и S установитс  логическа  1, конденсатор 7 врем задащей цепи будет разр жен, так как его обкладки наход тс  tioA одним и тем же положительным потенциалом, который открывает транзисторный ключ 6, поэтому на втором входе логического элемента k будет присутствовать логический О. 8 приходом на вход одновибратора запускающего импульса отрицательной пол рности (логический О) три1- гер 1 изменит свое состо ние на про тивоположное и начнетс  процесс фор мировани  длительности выходного импульса со времени установлени  логической 1 на выходе триггера 1 котора  не изменит состо ни  логического элемента И-НЕ, так как на второй вход его через транзисторный ключ 6 подаетс  логический О. Логический элемент И-НЕ 5 изменит свое состо ние на выходе с логической 1 на О. Логический О с выхода логического элемента И-НЕ поступает на сбросовый вход триггера 1 , устанавлива  его в нулевое состо ние с задержкой относительно переднего фронта запускающего импульса пор дка 20 НС. Так как длительность входного импульса значительно больше 20 НС, то сбросовый импульс будет совпадать во времени с запускающим , в этом случае триггер 1 типа RS не изменит своего состо ни  и на его выходе по-прежнему будет присутствовать логическа  1. Начнетс  процесс зар да врем задающего конденсатора 7 через выходное сопротивление логического элемента . И-НЕ i, резисторы 8 и 9 и выход логического элемента И-НЕ 5, на котором присутствует логический О. По мере зар да конденсатора 7, ток зар да будет уменьшатьс , а также будет уменьшатьс  и положительный потенциал на базе транзисторного кло счет уменьшени  падени  напр жени  на резисторе 9 до закрывани  ключа 6. Когда уменьшение потеициа ла на базе транзисторного ключа 6 достигнет порогового значени , транзисторный ключ закроетс  и на обоих вхо дах логического элемента И-НЕ установитс  логическа  1. Логический элемент И-НЕ 4 переключитс  и на его выходе установитс  логический OV, который вызовет переключение логического элемента И-НЕ установление -на его выходе логической 1. Переключение логических элементов И-НЕ 4 и 5 вызовет процесс перезар да конденсатора 7. Перезар д осуЕдествл етс  через выходное сопротивление логического элемента И-НЕ 5 резистор 9 конденсатор 7, резистор 8 и выходное сопротивление логического элемента И-НЕ , на выходе которого в данный момент времени присутствует логический О. По мере перезар да конденсатора 7 и уменьшени  тока разр да, потенциал на базе транзисторного ключа 6 будет повышатьс  и когда он достигнет порога открывани , транзистор 6 откроетс  и на одном из входов логического элемента Й-HF k установитс  логический О, который вызовет переключение лЪгических элементов и 5 и установление на их выходах логических 1 и О соответственно. Логический О с выхода логического элемента И-НЕ 5 произведет сброс триггера 1 в исходное состо ние, в результате закончитс  процесс формировани  длительности выходного импульса , на выходе триггера 1 установитс  логический а на выходах лоэлементов И-НЕ 4 и 5 логических 1. С приходом на вход уст гическа  ройства следующего запускающего импульса , вышеописанные процессы в сх ме устройства повтор ютс . В предлагаемом одновибраторе, в отличие от классических схем, процес зар да и разр да врем задающего конденсатора производитс  в течение вре мени формировани  выходного импульса , т.е. врем  всех переходных процессов в схеме устройства последовательно входит в длительность формируемого выходного импульса. Поэтому этот одновибратор имеет нулевое врем  восстановлени . Включение на входе логического элемента И-НЕ транзисторного ключа 6 . имек дего малый входной ток срабатыва ни  и небольшой порог напр жени  отк рывани  , снижает напр жение порога срабатывани  и ток переключений логического элемента И-НЕ k в 2-2,5 раза. Это приводит к увеличению температурной стабильности длительности формируемых импульсов до ±5 при изменении окружающей температуры от О до 60°С, а также повышает стабильность длительности выходных импульсов до +5  ри изменении напр жени  питани  от +10 до -tO от номинального значени . Благодар  применению транзисторного ключа 6 на входе логи ческого элемента И-НЕ k и снижени  порога ее срабатывани , предоставл етс  возможность увеличить диапазон регулировки длительности выходных импульсов в 150 раз путем изменени  посто нной времени RC-цепи. Так как за врем  формировани  длительности выходного импульса, врем задающий конденсатор зар жаетс  и разр жаетс  , то дл  генерации импульса определенной длительности требуетс  конденсатор хронирующей цепи в 2 раза меньше по сравнению с известными схе мами . Кроме того, благодар  введению в цепь зар да и разр да конденсатора 7 резисторов 8 и 9, при одной и той же 6 емкости конденсатора значительно увеличиваютс  посто нные времени как зар да , так и разр да конденсатора, участвующие при формировании длительности выходного импульса. Это приводит в итоге к снижению величины емкости конденсатора врем задающей цепи, а следовательно, к снижению габаритов и веса всего устройства в целом. Формула изобретени  Одновибратор, содержащий два логических элемента И-НЕ, врем задающую RC-цепь и триггер, вход установки в. единичное состо ние которого соединен с входом устройства, а выход с одним из входов второго логического элемента И-НЕ, отличающийс  тем, что, с Целью формировани  стабиль(шх по длительности выходных импульсов с нулевым временем восстановлени , независ щих от периода повторени  входных импульсов , изменени  напр жени  питани  и температуры, в него введены транзисторный ключ и резистор, причем выход триггера подключен к выходу устройства и к одному из входов первого логического элемента И-НЕ,второй вход которого .соединен с коллектором транзисторного ключа, а эмиттер с общей шиной устройства, база транзистора через резистор соединена с выходом второго логического элемента И-НЕ, а также через врем задающую RC-цепь подключена к выходу первого и к входу второго логических элементов И-НЕ, вход установки триггера в нулевое состо ние соединен с выходом второго логического элемента И-НЕ. Источники информации, рин тые во внимание при экспертизе 1.Патент Японии Vf 48-11500, л. Н 03 К 3/28, 1973.
2. 2.Авторское свидетельство СССР 426307, кл. Н 03 К 3/28, 1972 ( прототип).

   her

   OQ

   Оэ

   I

   C

   V