Устройство для задержки импульсов

Устройство для задержки импульсов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И C A Н И Е («)91782g

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Соввтскнк

Соцнапнстнческнн

Республик

Н АВТОРСК©МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22)Заявлено 12.08.80 (21) 2 7378б/)8 (53)м. Кл. с присоединением заявки М

Н 03 К 5/!3

Гаеудврстеснный кеинтет ссср но делен нзевретенне, и атнрытив (23) Приоритет с

Опубликовано 30. 03, 82 . Бюллетень J4 2 (53) УДК 621. 3) 8..5(088.8) Дата опубликования описания 30.03 82. (72) Авторы изобретения

Б. А. Даеничев и А. В. Тихон

Производственное объединение (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАПЕРЖКИ ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относится к импульс- . ной технике, а именно к задержкам, ( используемым в различ:ых логических схемах устройств автоматики, нвпрв мер,. в устройствах для управлений переключением реверсивного вентильтто5 го .преобразователя с раздельным управлением.

Известно устройство, выполняюе1ее

10 функцию задержки на появление выход ного сигнала и содержащее входйой инвертор, параллельно соединенные конденсатор и резистор, подключенные.к входу RS-триггера 1). I5

В этом устройстве. время заряда . конденсатора задержки должно быть, ми. .нимальным,.так как является временем восстановления схемы устройст- ва. Поэтому величина ограничивающего резистора должна быть выбрана по условиям максимально допустимой параллельной нагрузки логического элемента. И-НЕ.

Уровень напряжения, до которого заряжается конденсатор задержки, за-. висит от параметров внутренних элементов входного инвертора, ограничивающго резистора, параллельно сое\ диненных резистора и конденсатора.

При неизменных параметрах ограничивающего резистора и RS-цепи параметры внутренних элементов входного инвертора могут отличаться для задержек, используемых при изготовлении серийных устройств автоматики, что приводит к заряду конденсатора до различных уровней напряжения, Время задержки на появление выходного сигнала зависит от параметров резистора и конденсатора, соединенных параллельно и подключенных ко входу

RS-триггера, и уровня напряжения на конденсаторе к моменту его разряда через резистор. Поскольку уровень напряжения может быть различным, различным будет и воемя задержки на появление выходного сигнала. Это

3 91732 снижает точность ваботы задержки на появление выходного сигнала на выхо" де RS-триггера.

Кроме того, подключение диода и ограничивающего резистора, величина которого выбирается из условия допустимой параллельной нагрузки входного инвертора и достаточно велика, к выходу входного инвертора значительно увеличивает время 10 восстановления схемы устройства задержки. Это ограничивает функциональные возможности при использовании устройства задержки в схемах автоматики, Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для задержки импульсов, содержащее выходной RS-триггер на двух элементах И-НЕ, инвертор, выход которого подключен к одному из входов

RS-триггера, интегрирующую RC-цепь, выход которой подключен к входу ин.вертора и к другому входу RS-триггера, входной инвертор, выход которого подключен к входу интегрирующей

RC-цепи, а также последовательную диодно-резистивную цепь, подключенную параллельно резистору интегрирующей RC-цепи, причем катод диода подключен к выходу входного инвертора(21.

Известное устройство выполняет функции задержки на появление и пропадание выходного сигнала на выходе

RS-триггера, Врея заряда конденса- . тора до напряжения, .уровень которого соответствует логическому сигналу единицы на входах RS""триггера и .инвертора, зависит не толька..от па40 раметров интегрирующей RC-цепи, но также и от параметров внутренних элементов входного инвертора, построенного на элементе И-НЕ. В элементах И-НЕ внутренними. элементами, влияющими на время конденсатора яв45 ляются резистор, транзистор и диод.

При массовом производстве интегральных микросхем неизбежен разброс параметров указанных элементов. Это, в свою очередь, может привести при неизменных параметрах интегрирующей RC-цепи и задержках, используемых при изготовлении серийных устройств автоматики, к заряду конденсатора до различных уровней напряжения и при этом время заряда конденсатора также будет различным. Это снижает точность работы задержки на пропадание выходного сигнала на выходе RS-триггера.

Время разряда конденсатора до напряжения, уровень которого соответствует логическому сигналу нуль на входах RS-триггера и инвертора зависит от параметров параллельно соединенных резистора и диодно-резистивной цепи, конденсатора и уровня напряжения на нем. Этот уровень напряжения, как было указано, может быт различным. Это также снижает точность работы аадержки на появление выходного сигнапа ня выходе КЯ-тоиггера.

Кроме того, параллельное соединение резистора и диодно-реэистивной цепи создает трудности при настройке задержки и может привести к дополнительной неточности работы задержки на появление выходного сигнала.

К недостатку известного устройства следует также отнести одновременно подключение конденсатора интегрирующей RC-цепи ко входам RS-триггера и инвертора. Это приводит к дополнительной неточности работы задержки при разных порогах срабатывания и отпускания RS-триггера и инвертора. Это объясняется тем, что логические сигналы, соответствующие единице и нулю, для разных элементов

И-НЕ могут отличаться по уровню напряжения.

Так, например, если уровень напряжения, соответствующий логическому сигналу единица на входе инвертора вьппе, чем на входе RS-триггера, то пропадание сигнала на основном выходе

RS-триггера произойдет после появления сигнала логической единицы на инверсном выходе RS-триггера,и, следовательно, время задержки на пропа дание выходного сигнала определяется внутренними параметрами инвертора. Это также снижает точность работы задержки на пропадание выходного сигнала.

Если уровень напряжения, соответветствующий логическому сигналу единица на входе инвертора ниже,чем на входе RS-триггера, то одновременно . на основном и инверсном выходах

RS-триггера кратковременно появляются сигналы логической единицы. Это приводит к тому, что основной и инверсный выходы RS-триггера не являются взаимно инверсными, что резко сни5 9173 жает функциональные возможности устройства.

- Цель изобретения " повышение точности задержки.

Указанная цель достигается тем. что в устройство, содержашее выходной RS"Tîèããåî íà asvx элементах

И-НЕ, инвертоо, выход которого подключен к бдному из входов RS-триггера, RC-цепь, подключенную к другому tO входу RS-триггера, входной инвертор и диодно-резистивную цепь, подключенную .катодом диода к выходу входного инвертора, введен дополнительный диод, причем анод его соединен со сред- 15 ней точкой диодно-резистивной цепи, резистор которой подключен к шине питания, .а катод дополнительного диода соединен с выходом RC-цепи, выполненной в виде параллельно соединенных ре 20 зистора и конденсатора, второй выход которой подключен к общей шине.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — временная диаграмма его ра- 25 боты.

Устройство содержит RS-триггер 1 на двух элементах И-НЕ, инвертор 2 и входной инвертор 3 на элементах

И-НЕ, RC.— öåïü, состоящую из парал- 5в лелъно соединенных резистора 4.и конденсатора 5, диодно-резистивную цепь, состоящую из диода 6 и резистора 7, дополнительный диод 8, шину 9 питания, общую шину 10.

Устройство выполняет функцию задержки на появление выходного сигнала и работает следующим образом.

В исходном состоянии, когда входной сигнал равен нулю (фиг. 2 а), на первом выходе RS-триггера 1 (фиг.2 в) нрисутствует нулевой потенциал, а на втором выходе (фиг. 2 г) высокий потенциал. На выходе входного инвертора 3 высокий потенциал запирает. ди- 45 од 6 и конденсатор 5 заряжается по цепи: шина 9 питания, резистор 7, диод 8, практически до напряжения источника питания. Постоянная времени заряда выбрана минимально возможной, т.е. резистор 7 выбран из условия допустимой последовательной нагрузки входного.инвертора ЗТО время заряда конденсатора 5 минимально возможное и не зависит от параметров внутренних элементов входного инвертора 3.

Входной сигнал положительной полярности (фиг. 2 а) изменяет состо23 6 якие входного инвертора 3 и инвертое ра 2, в результате на выходе первого устанавливается нулевой потенциал, а на выходе второго высокий потенциал.

Высокий потенциал на выходе инвертора 2 не изменяет состояния RS-триггера 1. В то же время нулевой потенциал на выходе входного инвертора 3 запирает дополнительный диод 8 и открывает диод 6; в результате по цепи: шина 9 питания, резистор 7, диод 6, выход входного инвертора 3протекает ток, ограниченный резистором 7-. Конденсатор 5 в это же время разряжается через резистор 4 по экспоненциальному закону (фиг. 2 б).

Состояние RS-триггера 1 изменится в момент, когда напряжение на конденсаторе 5 снизится до величины соответствующей сигналу логического нуля для элемента И-НЕ RS-тоиггеоа 1, который изменит свое состояние, в результа1е на первом выходе установится высокий потенциал (фиг.2 в), а на втором выходе низкий потенциал (фиг. 2 г).

После снятия входного сигнала устройство эа короткий промежуток времени приходит в исходное состояние, так как на втором выходе RS-триггера высокий потенциал устанавливается практически мгновенно, а нулевой потенциал на первом выходе устанавливается, когда конденсатор 5 зарядится до напряжения соответствующего сигналу логической единицы на входе элемента И-НЕ RS-триггера.

Точность работы задержки при использовании различных логических элементов в серийном производстве устройств автоматики обеспечивается за счет постоянного уровня напряже" ния при заряде конденсатора, который соответствует -напряжению источника питания, так как ограничивающий резистор 7 значительно меньше резистора 4 RC-цепи, а также за счет предлагаемого подключения элементов задержки, в результате которого время задержки не зависит от внутренних параметров логического элемента .И-НЕ типа ТТЛ. t, Точность работы задержки определяется лишь параметрами RC-цепи и уровнем напряжения соответствующего сигналу логического нуля элемента

И-НЕ RS-триггера, которые практически остаются неизменными.

7 91732 . Следует также отметить, что сигналы на обоих выходах RS"òðèããåðà практически взаимно инверсны и воэможность использования обоих выходов в различных логических узлах расширяет функциональные возможности устройства по -сравнению с известным.

На основе предлагаемого устройства могут быть выполнены задержки на пропадание выходного сигнала, а так-. щ же на появление. и пропадание выход-. ного сигнала одновременно, т.е. може быть создано много@ункпиональное устройство задержки, способное васе ширить различные задачи в зависимос- 5 ти от конкретных технических требований. Это в значительной мере расширяет функциональные возможности предлагаемого устройства.

Технико-экономический эффект от внедрения предлагаемого изобретения заключается в том, что оно позволяет повысить точность при отработкезадержки..в устройствах управления реверсивными тиристорными агрегатами, сократить объем наладки этих устройств на промышленных объектах, а также позволяет использовать интегральные схемы с различными нагрузочными способностями, что расширяет . функциональные возможности устрой,ства.

Формула изобретения

Источники-:информации, принятые во внимание при экспертизе свидетельство СССР

D3 K 5/l3, 12.04.79. свидетельство СССР

03 К 5/13, 7 07.77

1. Авторское

Р 813738, кл, Н

2. Авторское

В 71б143, кл. Н (прототип).

) Устройство для задержки импульсов, содержащее выходной RS-триггер на двух элементах И-НЕ, инвертор, выход которого подключен к одному из входов RS""òðèããåðà, RC-цепь, подключенную к другому входу RS -триггера, входной инвертор и диодно-резистивную цепь, подключенную катодом диода к выходу входного инвертора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в устройство введен дополнительный диод, причем анод его соединен со средней точкой диодно-резистивной цепи, резистор которой подключен к шине питания, а катод дополнительного диода соединен с выходом RC"öåïè, выполненной в виде параллельно соединенных резистора и конденсатора, второй выход которой подключен к общей шине.

917323

Составитель А. Тимофеев

Редактор Е. Кинив Техред Е.Харитончик . Корректор О.Билак

Заказ 1911/76 Тираж 954 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР о делам изобретений н открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4