[go: up one dir, main page]

RU206374U1 - IMPULSE FORMER - Google Patents

IMPULSE FORMER Download PDF

Info

Publication number
RU206374U1
RU206374U1 RU2021106074U RU2021106074U RU206374U1 RU 206374 U1 RU206374 U1 RU 206374U1 RU 2021106074 U RU2021106074 U RU 2021106074U RU 2021106074 U RU2021106074 U RU 2021106074U RU 206374 U1 RU206374 U1 RU 206374U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
input
capacitor
flop
flip
Prior art date
Application number
RU2021106074U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Алексанадрович Вторушин
Александр Павлович Непомнящих
Любовь Петровна Вторушина
Original Assignee
Акционерное общество «Информационные спутниковые системы» имени академика М.Ф. Решетнёва"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество «Информационные спутниковые системы» имени академика М.Ф. Решетнёва" filed Critical Акционерное общество «Информационные спутниковые системы» имени академика М.Ф. Решетнёва"
Priority to RU2021106074U priority Critical patent/RU206374U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU206374U1 publication Critical patent/RU206374U1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K3/00Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
    • H03K3/02Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
    • H03K3/335Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of semiconductor devices with more than two electrodes and exhibiting avalanche effect
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K5/00Manipulating of pulses not covered by one of the other main groups of this subclass
    • H03K5/01Shaping pulses
    • H03K5/04Shaping pulses by increasing duration; by decreasing duration
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K5/00Manipulating of pulses not covered by one of the other main groups of this subclass
    • H03K5/01Shaping pulses
    • H03K5/12Shaping pulses by steepening leading or trailing edges

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Manipulation Of Pulses (AREA)

Abstract

Заявленное техническое решение относится к импульсной технике и может быть использовано в системах автоматики, требующих точности, стабильности, надежности, минимальных габаритов и массы, например, в космических аппаратах. Технический результат заключается в обеспечении возможности формирования последующих импульсов, в повышении коэффициента использования емкости времязадающего конденсатора, в повышении стабильности и точности формируемых импульсов в условиях разброса температур, в уменьшении потребляемого тока от источника питания, в снижении массы и габаритов устройства, в повышении надежности посредством упрощения электрической схемы. Для этого предложен формирователь импульсов, содержащий RS-триггер, прямой выход которого соединен с входом порогового элемента с функцией НЕ через времязадающие резистор и конденсатор, логический элемент И-НЕ, первый вход которого соединен с выходом порогового элемента с функцией НЕ и через инвертор НЕ с установочным входом RS-триггера.The claimed technical solution relates to impulse technology and can be used in automation systems requiring accuracy, stability, reliability, minimum dimensions and weight, for example, in spacecraft. The technical result consists in providing the possibility of forming subsequent pulses, in increasing the utilization factor of the capacitance of the timing capacitor, in increasing the stability and accuracy of the generated pulses in conditions of temperature spread, in reducing the current consumption from the power source, in reducing the mass and dimensions of the device, in increasing reliability by simplifying electrical circuit. For this, a pulse shaper is proposed containing an RS-flip-flop, the direct output of which is connected to the input of the threshold element with the NOT function through a timing resistor and a capacitor, a NAND logic element, the first input of which is connected to the output of the threshold element with the NOT function and through an inverter NOT with setting input RS-flip-flop.

Description

Заявленное техническое решение относится к области автоматики, импульсной техники и может быть использовано в устройствах с требованиями повышенной точности в условиях разброса температур, а также повышенной надежности, например, в космических аппаратах.The claimed technical solution relates to the field of automation, impulse technology and can be used in devices with high accuracy requirements in conditions of temperature spread, as well as increased reliability, for example, in spacecraft.

Из предшествующего уровня техники известен формирователь импульсов из описания изобретения к авторскому свидетельству №483779, Н03К 5/01, 12.12.75г. Устройство содержит шину входных сигналов, триггер на интегральных микросхемах, инвертор, два транзистора, три резистора, конденсатор, два диода. Фронт выходного импульса формируется изменением исходного состояния триггера, при этом заряжается времязадающий конденсатор через, управляющий длительностью, транзистор, работающий в линейном режиме. По окончанию заряда триггер переключается в исходное состояние и на его инверсном выходе формируется спад выходного импульса. Недостатки: линейный режим транзистора нестабилен в условиях большого разброса температур и длительность импульсов будет иметь погрешность. Устройство потребляет ток в исходном состоянии от источника питания. В отличие от заявляемого устройства, электрическая схема содержит больше элементов и, следовательно, меньшую надежность.From the prior art, a pulse shaper is known from the description of the invention to copyright certificate No. 483779, N03K 5/01, 12.12.75. The device contains a bus of input signals, a trigger on integrated circuits, an inverter, two transistors, three resistors, a capacitor, and two diodes. The front of the output pulse is formed by a change in the initial state of the trigger, while the timing capacitor is charged through the duration control transistor operating in a linear mode. At the end of the charge, the trigger switches to its original state and a drop in the output pulse is formed at its inverse output. Disadvantages: the linear mode of the transistor is unstable under conditions of wide temperature spread and the pulse duration will have an error. The device draws current in its initial state from the power supply. Unlike the claimed device, the electrical circuit contains more elements and, therefore, less reliability.

Наиболее близким по технической сущности является формирователь импульсов, известный из описания изобретения к авторскому свидетельству №718899, Н03К 3/335, 28.02.80 г., который выбран в качестве прототипа. Известное устройство состоит из тиристора, трех конденсаторов (один из них времязадающий), выходного транзистора, включенного по схеме с общим эмиттером, логического элемента ИЛИ-НЕ с функцией RS-триггера, шины питания, входной шины, шины смещения, резисторов. В исходном состоянии транзистор открыт, тиристор выключен, времязадающий конденсатор заряжен. Фронт выходного импульса формируется по включению тиристора, который подключает базу транзистора к шине смещения и запирает его. Заряженный времязадающий конденсатор разряжается через открытый тиристор, при этом формируется плоская вершина выходного импульса. После разряда конденсатора тиристор выключается, поскольку ток через анодный резистор идет дополнительно в базу транзистора и не обеспечивает ток удержания. Времязадающий конденсатор заряжается через анодный резистор до напряжения смещения плюс напряжение на переходе база-эмиттер транзистора. Транзистор открывается и формирует спад выходного импульса. Недостатки: уровень напряжения, открывающего транзистор, имеет составляющую напряжения на переходе база-эмиттер транзистора, которая нестабильна в условиях большого разброса температур. Длительность импульса тоже будет зависеть от температуры. The closest in technical essence is a pulse shaper known from the description of the invention to copyright certificate No. 718899, Н03К 3/335, 28.02.80, which is selected as a prototype. The known device consists of a thyristor, three capacitors (one of them is a timing one), an output transistor connected according to a common emitter circuit, an OR-NOT logic element with an RS-trigger function, a power bus, an input bus, a bias bus, and resistors. In the initial state, the transistor is open, the thyristor is off, and the timing capacitor is charged. The front of the output pulse is formed by turning on the thyristor, which connects the base of the transistor to the bias bus and turns it off. The charged timing capacitor is discharged through the open thyristor, thus forming a flat top of the output pulse. After the capacitor is discharged, the thyristor turns off, since the current through the anode resistor goes additionally to the base of the transistor and does not provide the holding current. The timing capacitor is charged through the anode resistor to the bias voltage plus the voltage at the base-emitter junction of the transistor. The transistor opens and forms the falloff of the output pulse. Disadvantages: the level of the voltage that turns on the transistor has a voltage component at the base-emitter junction of the transistor, which is unstable under conditions of wide temperature variation. The pulse duration will also depend on the temperature.

Известное устройство в отсутствии входных импульсов потребляет ток от источника питания. В отличие от заявляемого устройства электрическая схема прототипа имеет вдвое больше количество элементов и, как следствие, имеет меньшую надежность.The known device in the absence of input pulses consumes current from the power source. Unlike the claimed device, the electrical circuit of the prototype has twice the number of elements and, as a result, has less reliability.

Общие признаки прототипа и заявленного устройств. Времязадающие RC цепи (конденсатор и резистор). Переключатели режима работы, например, триггеры. Установка в исходное состояние происходит в процессе спада выходного импульса. Способность к делению частоты входных импульсов. Common features of the prototype and the claimed device. Timing RC circuits (capacitor and resistor). Operation mode switches such as triggers. Resetting occurs during the decay of the output pulse. The ability to divide the frequency of the input pulses.

Задача полезной модели в повышении стабильности и точности формируемых импульсов в условиях большого разброса температур. Повышение коэффициента использования емкости времязадающего конденсатора. Уменьшение потребляемого тока. Повышение надежности посредством упрощения электрической схемы. The task of the utility model is to increase the stability and accuracy of the generated pulses under conditions of a large temperature spread. Increasing the utilization factor of the capacity of the timing capacitor. Reduction of the consumed current. Improving reliability by simplifying electrical wiring.

Для достижения поставленной задачи предложен формирователь, содержащий: RS-триггер, пороговый элемент с функцией НЕ, логический элемент И-НЕ, инвертор НЕ, времязадающие резистор и конденсатор. Прямой выход RS-триггера подключен через последовательную цепь времязадающих резистора и конденсатора к минусу источника питания, а точка их соединения к входу порогового элемента с функцией НЕ, выход которого соединен со вторым входом логического элемента И-НЕ и через инвертор НЕ с установочным входом RS-триггера, инверсный выход RS-триггера подключен к первому входу элемента И-НЕ, на выходе которого формируется импульс. To achieve the set task, a shaper is proposed that contains: an RS-trigger, a threshold element with a NOT function, an NAND gate, a NOT inverter, a timing resistor and a capacitor. The direct output of the RS-flip-flop is connected through a series circuit of the timing resistor and capacitor to the minus of the power supply, and the point of their connection to the input of the threshold element with the NOT function, the output of which is connected to the second input of the AND-NOT logic element and through the NOT inverter with the RS- setting input trigger, the inverse output of the RS flip-flop is connected to the first input of the AND-NOT element, at the output of which a pulse is generated.

На чертеже фиг. 1 представлена принципиальная схема предложенного устройства.In the drawing, FIG. 1 shows a schematic diagram of the proposed device.

Вход S RS-триггера 1 соединен с минусом питания, информационный вход D соединен с плюсом питания, шина 7 входного импульса соединена с входом С, прямой выход с первым выводом резистора 2, инверсный выход с первым входом логического элемента 6 И-НЕ. Конденсатор 3 первым выводом соединен со вторым выводом резистора 2 и с входом порогового элемента 4 с функцией НЕ, второй вывод конденсатора 3 с минусом питания. Выход порогового элемента 4 с функцией НЕ подключен ко второму входу логического элемента 6 и к входу инвертора 5, выход которого соединен с установочным входом R RS-триггера 1.Input S of the RS-flip-flop 1 is connected to the negative of the power supply, the information input D is connected to the positive of the power supply, the bus 7 of the input pulse is connected to the input C, the direct output to the first terminal of the resistor 2, the inverse output to the first input of the NAND logic element 6. The capacitor 3 is connected by the first terminal to the second terminal of the resistor 2 and to the input of the threshold element 4 with the NOT function, the second terminal of the capacitor 3 with a negative supply. The output of the threshold element 4 with the function NOT is connected to the second input of the logic element 6 and to the input of the inverter 5, the output of which is connected to the setting input R of the RS flip-flop 1.

Выходная шина устройства соединена с инверсным выходом логического элемента 6.The output bus of the device is connected to the inverse output of logic element 6.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

В исходном состоянии:Initial state:

на прямом выходе RS-триггера 1 - нулевой уровень (далее «нуль»);at the direct output of the RS-flip-flop 1 - zero level (hereinafter “zero”);

на инверсном выходе RS-триггера 1 напряжение питания (далее «единица»);at the inverse output of the RS-flip-flop 1, the supply voltage (hereinafter "unit");

конденсатор 3 - разряжен;capacitor 3 - discharged;

на выходе порогового элемента 4 с функцией НЕ - «единица»;at the output of the threshold element 4 with the function NOT - "one";

на выходе инвертора 5 - «нуль»;at the output of the inverter 5 - "zero";

на выходе логического элемента 6 - «нуль».at the output of logic element 6 - "zero".

При появлении на входе С RS-триггера 1 перепада напряжения с «нуля» в «единицу» триггер 1 переключается в «единицу» на прямом выходе.When a voltage drop from "zero" to "one" appears at input C of the RS-flip-flop 1, trigger 1 switches to "one" at the direct output.

Начинается заряд конденсатора 3. На инверсном выходе RS-триггера 1 появляется «нуль». На выходе логического элемента 6 формируется фронт и начало выходного импульса. По концу заряда конденсатора 3 пороговый элемент 4 с функцией НЕ переключается в «нуль» на выходе и далее через инвертор 5 RS-триггер 1 устанавливается в исходное состояние. Начинается разряд конденсатора 3 через прямой выход RS-триггера 1, при этом формирование импульса с выхода логического элемента 6 продолжается. По концу разряда конденсатора 3 пороговый элемент 4 с функцией НЕ переключается в «единицу» на выходе и на обоих входах логического элемента 6 устанавливаются «единицы», а на выходе спад выходного импульса. На этом процесс формирования импульса заканчивается. Формирование выходного импульса заканчивается исходным состоянием и времени готовности к повторному формированию устройству не требуется. На время формирования импульса вход С триггера заперт и значит устройство может работать в режиме деления частоты и обладает помехоустойчивостью. В формирователе прототипа выходной импульс формируется в процессе разряда времязадающего конденсатора. The charge of the capacitor 3 begins. At the inverse output of the RS-flip-flop 1, “zero” appears. At the output of the logical element 6, the front and the beginning of the output pulse are formed. At the end of the charge of the capacitor 3, the threshold element 4 with the function NOT switches to "zero" at the output and then through the inverter 5 RS-flip-flop 1 is set to its original state. The discharge of the capacitor 3 begins through the direct output of the RS-flip-flop 1, while the formation of the pulse from the output of the logic element 6 continues. At the end of the discharge of the capacitor 3, the threshold element 4 with the function NOT switches to "one" at the output and "ones" are set at both inputs of the logical element 6, and the output pulse decays at the output. This completes the pulse shaping process. The shaping of the output pulse ends in the initial state and the device does not need to be ready for re-shaping. For the duration of the pulse formation, the input C of the trigger is locked, which means that the device can operate in the frequency division mode and has noise immunity. In the prototype shaper, the output pulse is generated during the discharge of the timing capacitor.

В заявленном формирователе продолжительность формируемых импульсов определена суммарным временем заряда и разряда времязадающего конденсатора с завершением цикла формирования импульса в разряженном состоянии, что повышает коэффициент использования емкости. Поскольку нагрузками элементов схемы являются высокоомные входы других элементов, потребление от единственного источника питания идет только на заряд времязадающего конденсатора. Это задает облегченные режимы элементам и с учетом упрощения схемы обеспечивает экономичность и надежность устройства при долговременном функционировании. В исходном состоянии формирователь практически не потребляет тока (доли микроампера).In the claimed shaper, the duration of the generated pulses is determined by the total charge and discharge time of the timing capacitor with the completion of the pulse formation cycle in the discharged state, which increases the capacity utilization factor. Since the loads of the circuit elements are high-impedance inputs of other elements, the consumption from a single power source goes only to charge the timing capacitor. This sets light modes for the elements and, taking into account the simplification of the circuit, ensures the efficiency and reliability of the device for long-term operation. In the initial state, the driver practically does not consume current (fractions of a microampere).

Технический результат заключается в повышении стабильности и точности формируемых импульсов в условиях разброса температур. В повышении коэффициента использования емкости времязадающего конденсатора. В уменьшении потребляемого тока от источника питания. В повышении надежности посредством упрощения электрической схемы. The technical result consists in increasing the stability and accuracy of the generated pulses in conditions of temperature spread. In increasing the utilization factor of the capacity of the timing capacitor. Reducing the current consumption from the power source. Improving reliability by simplifying electrical circuits.

Пороговый элемент 4 с функцией НЕ имеет два порога переключения - по фронту входного сигнала и по спаду.Threshold element 4 with the NOT function has two switching thresholds - on the front of the input signal and on the falling edge.

При заряде и разряде конденсатора 3 пороги отсекают от экспонент участки с наибольшей кривизной, что позволяет существенно повысить стабильность и точность формирования длительности выходного импульса. When charging and discharging the capacitor 3, the thresholds cut off the sections with the greatest curvature from the exponentials, which makes it possible to significantly increase the stability and accuracy of the formation of the output pulse duration.

На фиг. 2 представлена эпюра заряда и разряда конденсатора и эпюра выходного импульса. Окончания заряда и разряда конденсатора показаны пунктиром.FIG. 2 shows the diagram of the charge and discharge of the capacitor and the diagram of the output pulse. The end of the charge and discharge of the capacitor is shown with a dotted line.

Заявленный формирователь импульсов реализован на микросхемах, дискретные компоненты которых изготавливаются на одном монокристалле полупроводника. В связи с этим температурные и временные изменения параметров отдельных компонентов одинаковы. Практическое применение подтверждает достаточно высокую стабильность порогов включения - отключения порогового элемента 4 с функцией НЕ при подаче на его вход экспоненциальных сигналов.The claimed pulse shaper is implemented on microcircuits, the discrete components of which are manufactured on a single semiconductor single crystal. In this regard, the temperature and time changes in the parameters of individual components are the same. Practical application confirms the sufficiently high stability of the thresholds for switching on - switching off the threshold element 4 with the NOT function when exponential signals are applied to its input.

Опытный образец формирователя был собран на шести элементах. The shaper prototype was assembled on six elements.

Из известных заявителю патентных - информационных материалов не обнаружены признаки, сходные с совокупностью признаков заявленного объекта. Of the patent information materials known to the applicant, no features similar to the set of features of the claimed object have been found.

Claims (1)

Формирователь импульсов, содержащий времязадающие резистор и конденсатор, RS-триггер, отличающийся тем, что введены пороговый элемент с функцией НЕ, логический элемент И-НЕ, инвертор НЕ, при этом прямой выход RS-триггера подключён через последовательную цепь времязадающих резистора и конденсатора к минусу источника питания, а точка их соединения - к входу порогового элемента с функцией НЕ, выход которого соединён со вторым входом логического элемента И-НЕ и через инвертор НЕ с установочным входом RS-триггера; инверсный выход RS-триггера подключён к первому входу элемента И-НЕ, на выходе которого формируется импульс.A pulse generator containing a timing resistor and a capacitor, an RS flip-flop, characterized in that a threshold element with the NOT function, an AND-NOT logic element, a NOT inverter are introduced, while the direct output of the RS flip-flop is connected through a series circuit of the timing resistor and capacitor to the minus power supply, and the point of their connection - to the input of the threshold element with the NOT function, the output of which is connected to the second input of the AND-NOT logic element and through the NOT inverter to the setting input of the RS-flip-flop; the inverse output of the RS-flip-flop is connected to the first input of the AND-NOT element, at the output of which a pulse is generated.
RU2021106074U 2021-03-10 2021-03-10 IMPULSE FORMER RU206374U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021106074U RU206374U1 (en) 2021-03-10 2021-03-10 IMPULSE FORMER

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021106074U RU206374U1 (en) 2021-03-10 2021-03-10 IMPULSE FORMER

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU206374U1 true RU206374U1 (en) 2021-09-08

Family

ID=77663426

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021106074U RU206374U1 (en) 2021-03-10 2021-03-10 IMPULSE FORMER

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU206374U1 (en)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3354323A (en) * 1964-11-27 1967-11-21 Test Corp Comp Pulse generator with direct connection to output pulse former and time delay in branch circuit
SU483779A1 (en) * 1973-04-09 1975-09-05 Предприятие П/Я А-7460 Pulse shaper
SU539367A2 (en) * 1975-05-15 1976-12-15 Смоленский Филиал Московского Ордена Ленина Энергетического Института Odnovibrator
SU549877A1 (en) * 1975-08-28 1977-03-05 Предприятие П/Я А-3327 Pulse shaper
SU718899A1 (en) * 1977-04-29 1980-02-29 Предприятие П/Я Р-6045 Pulse shaper
SU750701A1 (en) * 1978-06-05 1980-07-23 Предприятие П/Я А-3646 Pulse shaper
SU839019A1 (en) * 1979-09-27 1981-06-15 Предприятие П/Я А-1221 Unblocking pulse generator
SU1095361A2 (en) * 1982-02-23 1984-05-30 Предприятие П/Я В-8916 Pulse shaper
US20030076182A1 (en) * 2001-10-18 2003-04-24 Nec Corporation Chattering eliminating apparatus including oscillation circuit using charging and discharging operations

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3354323A (en) * 1964-11-27 1967-11-21 Test Corp Comp Pulse generator with direct connection to output pulse former and time delay in branch circuit
SU483779A1 (en) * 1973-04-09 1975-09-05 Предприятие П/Я А-7460 Pulse shaper
SU539367A2 (en) * 1975-05-15 1976-12-15 Смоленский Филиал Московского Ордена Ленина Энергетического Института Odnovibrator
SU549877A1 (en) * 1975-08-28 1977-03-05 Предприятие П/Я А-3327 Pulse shaper
SU718899A1 (en) * 1977-04-29 1980-02-29 Предприятие П/Я Р-6045 Pulse shaper
SU750701A1 (en) * 1978-06-05 1980-07-23 Предприятие П/Я А-3646 Pulse shaper
SU839019A1 (en) * 1979-09-27 1981-06-15 Предприятие П/Я А-1221 Unblocking pulse generator
SU1095361A2 (en) * 1982-02-23 1984-05-30 Предприятие П/Я В-8916 Pulse shaper
US20030076182A1 (en) * 2001-10-18 2003-04-24 Nec Corporation Chattering eliminating apparatus including oscillation circuit using charging and discharging operations

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113741252A (en) A power-off sequence control circuit for a multi-power system
US3349255A (en) Delay multivibrator
US3532993A (en) Variable period,plural input,set-reset one shot circuit
RU206374U1 (en) IMPULSE FORMER
CN100370691C (en) Circuit and method for generating start reset signal
US3050641A (en) Logic circuit having speed enhancement coupling
CN100508389C (en) Pulse generator and pulse generation method
CN209787134U (en) A low-delay pulse debounce circuit
KR100706829B1 (en) Apparatus and method for generating power up signal of semiconductor memory
RU2759754C1 (en) Device for generating installation pulse
CN111245408B (en) Duty ratio clamping circuit
SU1338047A1 (en) Device for setting logic element in initial condition
KR950015048B1 (en) Power-on reset circuit
CN219122665U (en) Power-on reset system
SU756612A1 (en) Driven multivibrator
SU1248032A1 (en) Pulser
RU7564U1 (en) MANAGED GENERATOR
SU1162034A1 (en) Logical level converter
CN211959165U (en) Oscillator, integrated circuit and electronic equipment
SU756610A1 (en) Single-shot multivibrator
US3242351A (en) Memory device utilizing a slow recovery diode to charge a capacitor
RU1793535C (en) Delay device
SU1081781A2 (en) Pulse shaper
US3370180A (en) Decimal storage apparatus employing transistor monostable multivibrator
SU1385272A1 (en) Pulse generator