Многофазный мультивибратор

 

Изобретение относится к импульс ной технике. Может быть использовано в устройствах автоматики и вычислительной техники. Цель изобретения - исключение гоны неустойчивой генерации в широком днапаэоне длительностей rcHepHpycNajx имнульсов на кадцом из .выходов мультивибратора - достигается путем укорочения длительности воздей32 JJ (Л с ГчЭ до ся 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„Я0„„,1 23158О

Ш 4 Н 03 К 3/282

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3807880/2! -24 (22) 31.10.84 (46) 15.05.86. Бюл. N 18 (72) Б. И. Правдин, В. Н. Семенычев, А. В. Чусов и А. С. Шикин (53) 621.373(088.8) . (56) Авторское свидетельство СССР

9 788350, кл. H 03 К 3/284, 1980.

Авторское свидетельство СССР

Р 748808, кл. H 03 К 3/262, 1980. (54) !"1НОГОФАЗНЫЙ МУЛЪТИВИБРАТОР (57) Изобретение относится к импульсной технике. !!ожет быть использовано в устройствах автоматики и вычислительной техники. Цель изобретения— исключение =оиы неустойчивой геперации в широком диапазоне длительностей генерируемых импульсов на каждом из выходов мультивибратора — достигается путем укорочения длительности воздей1231580 стния напряжения на входах логических микросхем. Многофазный мультивибратор с содержит четырехвходовые логические элементы (ЛЭ) И-НЕ 1-3, ЛЭ И-НЕ 4-6 с открытым коллекторным выходом, диоды 7-10, времязадающие конденсаторы

11-13, резисторы 14-19, компараторы

?0-22,, инверторы 23-25 и ключи 26-28, входной 3 ВКН11 2 9, IIIHEI s7 l1HT 1HHsr 30, Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах автоматики и вычислительной техники, Целью изобретения является исклю чение зоны пеустойчивой генерации в широком диапазоне длительностей генерируемых импульсов на каждом из выходов мудьтивибратора за счет укорочения длительности воздействия напр гкепия па входах логических микросхем.

Па фиг. 1 представлена схема многофазного мультивибратора; на фиг. ?. диаграмма напряжений в различных точках устройства.

11ногофазный мультивибратор содержит четырехвходовые логические элементы И-liE 1-3, логические элементы

И-НЕ 4-6 с открытым коллекторным выходом, диоцы 7 -10, времязадающие конденсаторы 11-13, резисторы 14-19, компараторы 20-22, инверторы 23-25, клю ги 26-28, Четырехвходовые логические элементы И-ПЕ 1-3 включены последовательно с образованием триггерных структур между соседними элементами и замкнуты в кольцо, т,е. элементы 11-НЕ 1 и

2, 2 и 3, 3 ц 1 соединены перекрестно (выход предыдущего элемента соединен с входом последующего, а выход последующего с входом предыдущего).

Выходы логических элементов И-ПЕ 46 соединены с вторыми входами компараторов 20-22, первые входы которых объединены и подключены к источнику напряжения смещения К,„. Между выходом и первым входом каждого из логических элементов И-НЕ 4"6 включены времязадающие конденсаторы 11-13, выходные зажимы 31-33. ЛЭ И- IE 1-3 включены последовательно с образованием триггерных структур между соседними элементами и замкнуты в кольцо.

В предлагаемом мпогофазном мультивибраторе отсутствует зона неустойчивости генерации, что исключает ограничения на длительность генерируемых импульсов. 2 ил, -причем выходы логических элементов

И-НЕ 4-6 через резисторы 14-16 подключены к источникам управляющих напряжений U, -U3.

Первые входы каждого из логических элементов И-НЕ 4-6 через диоды 7-9 соединены с вторыми входами тех же логических элементов и с первыми входами соответствующих логических

1О элементов И-НЕ 1-3, Третьи входы логических элементов

И-ПЕ 1-3 объединены и подключены к входному зажиму 29, который через диод 10, катодом подкл1очепный к входно J5 му зажиму 29, подключен к первому входу логического элемента И-НЕ 4.

Выходы компараторов 20-22 соединены через .инверторы 23-25 с управляющими входами соответствующих ключей

20 26-28. Входы ключей 26-28 соединены с шиной источника питания 30, а вы.ходы через резисторы 17-19 - с первыми входами соответствующих логических элементов 4-6. Выходы четырехвхо25 довь.х элементов И-НЕ 1-3 соединены с выходными зажимами 31-33.

Г1ногофазпый мультивибратор работает следующим образом.

В исходном состоянии на входном

1! 11 зажиме 29 низкий уровень лог. 0 (фи г .? а, интервал времени L, -t< ) ..

На выходе логического элемента И-НЕ 4 устанавливается потенциал источника управляющего напряжения (фиг.2б, 35 интервал времени, -1:1), при этом конденсатор 11 заряжен до потенциала источника управляющего напряжения U,, на выходе компаратора 20 устанавлива11 I1 ется высокий логический уровень

4 на выходе инв6рт ор а 2 3 — уровень ло г .

" 0 " „ кпюч 2 6 закрыт . На выходах логи3 1231 ческих элементов И-HE 5 и 6 устанав1! 11 ливается низкий уровень лог. 0 (фиг.2г.с, интервал - „), на ьыходах инверторов 24-25 — уровень лог.

"1", ключи 27 и 281 открыты, конденсаторы 12 и 13-разряжены, на выходах логических элементов И-НЕ 2 и 3ззысокий уровень лог. "111, При подаче на входной зажим 29 импульса уровня лог, "!" триггерная !О структура, образованная логическими элементами И-НЕ 1 и 2 переводится в нулевое состояние, при этом на выходе логического элемента И-НЕ 1 устанавливается уровень лог. "0" (фиг.2в,!5 момент времени t, ) и формируетсл передний фронт выходного импульса первой фазы мультивибратора.,Конденсатор 11 при этом разряжается через входную и выходную цепь логического . элемеиза И-HE 4, которьп ilpil этом охвачен глубокой отрицательной связью через конденсатор 11, вследствие чето по ли11ейшо"»y закону убывает папряжение Iia выходе логического з.1емента

И-HE 4 (фиг. Зб, участок h.-Б). При равенстве выходного напряжения элемента И-НЕ 4 величине Е... равного минимальному уровшо лог. 1 (E »

tl — 2,4 В), на выходе компаратора 20 30 устана1зливается уровень лог ° 0", ключ 26 открываетсл и подкшочается дополнгггельнал цепь разряда конденсатора 11 через дополнительньil резистор 17 и открытыи ключ 26, что при- 3 водит к увеличению крутизны, спада напряжения на выходе логического элемента II-НЕ 4 (фиг.26, участок В-С).

Конденсатор 12 заряжается через резистор 5 до iIoте11ц1?Зла истот1ш1ка 41) управляющего напряжения П 11 ла выхо де логического элемента И-НЕ 5 устанавливаетcsl потенцз1ал источника управляющего напряжения 11 (фиг.2г„ интс1звал времени t1 1: ), 45

Уровень пог, 0" на выходе погического элемента И-НЕ 1 co lраняется до тех пор, пока напряжение на выходе логического элемента И-НГ 4 в результате разряда конденсатора 11 не уменьшится до напряжения запирания логического элемента И-НЕ 1, Как только логический элемент И-НЕ 1 начнет запираться, замыкается положительная обратная связь с его выхода на 11ХОД логического элемента 11-НЕ 2 в результате чего па выходе логического элемента И-HE 2 скачком устанав580 4 ливаетсл уровень лог. "0" (фиг.2д, момент времени, ). Зтпм заканчивается формирование выходного импульса первой фазы мультпвпбратора и начинаетcsl формирование выходного .п1пульса второй фазы мультивибратора. После установления на выходе логического эчементс И-ПГ 1 уровня логической

"1" запирается д1год 8, открывается логический элемент И-ПГ 5, закрывается ключ 27, после чего начинается разряд времязадающего конденсатора

12, напряжение па выходе логического элемента If-НЕ 5 за счет действия отрицательной обратной связи через конденсатор 12 убывает по линейному закону (фиг.2г, участок А-В).. При равенстве выходногo напр IKQEIHII логического эзгеменга И-HE 5 везшчнне Е „,, равного

111 1имальному уровню лог ° 1, (E — 2,4 В) на выходе компаратора 21 усI танавливастся уровень пог, "0", ключ

Отк1зывается и ИОцкл1очзетсл дополпительнал иепь разряда конденсатора

12 через резистор 18 и открытый ключ

27, что приводят к увеличению крутизны спада напряжения на выходе логического элемента И-НЕ 5 (фиг.2r, участок В-С), Когда напр !жение па выходе логического элемента И-НЕ 5 уменьшается до напряжения запирания логического элемента И"НЕ 2, напряжение на его выходе начинает возрастать (фпг.2д, момент времени t ), что приводит к пониженшо потенциала на выходе логического элемента И-НЕ 3, что в свою очередь приводят к скачкообра ному переключешпо триггерной структуры, образованной логическими элементами И-НЕ 2 и 3. Этим заканчпВ QT csl фор 1ированз1е ВыхОдногО 1хмпуль» са второй фазы мупьтпвпбратора (импульса уровня пог. "0" на выходе логического элемента И-НЕ 2). Аналогично фор11иру1отся выходные импульсы остапьных фаз мультивибратора.

Таким образом, при уровне лог. "1" на входном заломе 29 на выходах логических элементов И-HL" 1-3 поочередно формируютсл импульсы уровня логического "0", причем после окончаш1я импульса на выходе логического элемента If-НЕ 3, начинает формпроватьсл импульс па йыходе элемента ?I-НЕ 1, . т.е. 1з кольце пз последовательно соед1п1епных логических элементов И-НЕ

1-3 непрерывно циркулирует импульсный сигнал, Наля ше зоны неустойчивой ге1231580 нерации импульсов в широком диапазоне длительностей на каждом из ныходов мультинибратора в аналогичных устройствах обусловлено reII, что при разряде конденсаторов 11-13 по линейному

5 закону ниже уровня логической единицы длительность воздействия напряжения на входе-логических элементов ИНК 1-3 (, } может быть больше допустимой йо техническим условиям на логические элементы величины (например, для логических микросхем серии

133 1, i 150 нс).

Б иредлагаемом многофазном мультивибраторе отсутствует эона неустой чивой генерации, что исключает ограничения на длительность генерируемых импульсов, Формула изобретения

Ииогофазный мультивибратор, содержащий четырехпхОдовые логические элементы И-III-, из которых каждый предьду. щий с каждым последующим образует триггериые структуры, N логических элементов И-НК, Н времязадающих конденсаторов, N резисторов, N+l диодов, причем первый вход каждого из четырехвходовых логических элементов И-НК через последовательно соединенные ди- . од и времязадающий конденсатор соединен с выходам соотнетствующего элемента И- IH каждый из диодов подклю- З5 чеи катодом к первому входу соответствующего четырехнходового логического элемента И-НК, третьи входы четырехнходовых логических элементов И-НЕ

40 объединены и подключены к входному зажиму, ньглод первого четырехвходоного элемента И-НЕ подключен к второму входу N-го, а выход N-го — к первому входу первого, первый вход каждого из элементов И-НЕ соединен с точкой сое дипения соответствующего нремлзадающего конденсатора и анода диода, второй - с катбдом того же диода, а выход — с четнертым входом соотнетствующего четырехвходового логического элемента И-IIE и через соотнетству|ощий

I резистор - с HIHEIoft соответствующего источника управляющего напряжения, Nt1-й диод анодом подключен к первому входу первого элемента И-НЕ, а катодом — к входному зажиму, выходы четырехпходовых элемеитон И-EIE соединены с соответствующими выходными зажимами, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью искл1очеиия зоны неустойчивой генерации н широком диапазоне длительностей генерируемых импульсов иа каждом из выходов мугп тивибратора, и него введены И компараторов, 11 иннерторон, N ключей, N дополиительпьгх резисторов, причем перные входы комиараторон объединены и подключены к источнику напряжения смещения, а вторые входы подключены к выходам соотEIeòñòEI ê1Ièõ логических элементов

И-НЕ, выходы компар ат оров подключ ены через соответствующие инверторы к управляющим нходам ключей, входы ключей соединены с шиной источника пчтания„ а выходы через соответствующие дополнительные резисторы соединены с первыми входами соответствующих элементов И-III.", 1231580

Составитель Г. Крапива

Редактор Т. Парфенова ТехредН.Бонкало Корректор А. Обручар

Тираж 816 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 2659/56

Производственн -полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4