Устройство для контроля импульсов

 

Изобретение относится к области электроизмерительной техники и может бьггь использовано для контроля тактовых импульсов многоканальных цифровых устройств. Целью изобретения является попьппение надежности и расширение области применения устройства . Для этого в устройство дополнигельно введены блок 14 индикадаи и тиристор в цепь каждой входной пины. Устройство содержит входные клеммы 1, 2 и 3, дифференцирукидае ({юрмироват&пи 4, 5 и 6, тиристоры 7,8 и 9, резисторы 10,11 и 12 для задания требуемого режима, элемент И 13, кнопку 15, мультивибратор 16, резистор 17, входную шину 18 питания устройства. Блок индикации выполнен на транзисторе 20, конденсаторе 21, диоде 22, режимных резисторах, свётодиоде 23. В отличие от. прототипа предложенное устройство может работать и при совпадающих по времени сигналах, и при сдвинутых во времени сигналах, а также сигналах, поступаюЕМХ. на вход устройства в любой послеповательности. Самоконтроль устройства осуществляется нажатием кнопки 15, 1 з,п. , 4 ил, л -о «

СОЮЗ СОВЕТСНИК

СОЦИАЛИСТИ 1ЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

И91 (И) А1

03 К 5/ 9 и, 3

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4165813/24-21 (22) 24.07„86 (46) 15.11..88. Бюл, Ф 42 (72) Г„Г,Угнивенко, А.И.Кашкаров и А.Н.Седоченков (53) 621,374.33 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 792576, кл. Н 03 K 5/19, 1979.

Авторское свидетельство СССР

У 1054445, кл. Н 03 К 5/19, 1982, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ИМЙ АЬСОВ (57) Изобретение относится к области электроизмерительной техники и может быть использовано для контроля тактовых импульсов многоканальных щфровых устройств. Целью изобретения является повышение надежности и распжрение области применения устройства. Для этого в устройство дополнительно введены блок 14 индикации и тиристор в цепь каждой входной шины.

Устройство содержит входные клеммы

1, 2 и 3, дифференцирующие формирователи 4, 5 и 6, тиристоры 7,8 и 9, резисторы 10.,1 и 12 для задания требуемого режима, элемент И 13 кнопку

15, мультивибратор 16, резистор 17> входную шину 18 литания устройства, Блок индикации выполнен на транзисторе 20, конденсаторе 21, диоде 22, режимных резисторах, светодиоде 23. В отличие от. прототипа чрецложенное устройство может работать H при совпадающих по време и сигналах. и при сдвинутых во времени сигналах, а также сигналах, поступаюших на вход устройства в любой последовательности.

Самоконтроль устройства осуществляется нажатием кнопки I 5,,1 з.п. ф-лы, 4 ил.

«Еа

143 7984

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для контроля тактовых импульсов многоканальных цифровых уст5 ройств.

Целью изобретения является павь|шение надежноати и расширение области применения устройства.

На фиг. 1 показана электрическая принципиальная схема устройства; на фиг. 2 - электрическая схема мультивибратора; на фиг. 3 — временные диа,граммы, поясняющие его работу; на фиг. 4 — эпюры напряжений, поясняющие работу устройства. . Устройство для контроля импульсов содержит п входных импульсов 1, 2, ...3 устройства, дифференцирующие формирователи. 4 — 6, подключенные со-20 ответственно ко входам 1 — 3, тирисгоры 7 — 9, управляющие входы которых. подключены к первым входным клеммам соответствующих формирователей 4 — 6, вторые выходные клеммы которых непос-25 редственно подключены к первому замыкающему контакту кнопки самоконтроля, катоды тиристоров 7 — 9 через режимные резисторы 10 — 12 подключены к общей шине устройства, а непосредст- 30 венно - к соответствующим входам элемента И 13, соединенного выходом со входом блока 14 индикации, выход блока t4 индикации через второй размыкающий контакт кнопки 15 самоконтроля подключен к общей шине устройства, в состав которого входит также автоколебательный мультивибратор 16, второй режимный источник питания подключен ко входу 18 питания устройства, 40 соединенному через режимный резистор

19 со входом питания элемента И 13, а непосредственно — с входом питания блока 14 индикации и точкой соединения второго вывода второго режимного 45 резистора, вторым замыкающим контактом кнопки самоконтроля.

Аноды тиристоров 7 - 9 объединены и через последовательно включенный резистор 17 соединены со вторым замыкающим контактом кнопки 15 cBMQKoHTроля, а непосредственно — к выходу автоколебательного мультивибратора 16.

Блок 14 индикации выполнен на транзисторе 20, конденсаторе 21, диоде 22 режимных резисторах, светодиоде 23, 55 включенном в проводящем направлении между коллектором,. соединенным через второй режимный резистор блока индикации с выходом блоков индикации 14, и эмиттером транзистора 20.

Анод диода 22 соединен с входом блока 14 индикации, а катод диода 22 через конденсатор 21 соединен с выходам блока 14 индикации, точка соединения диода 22 и конденсатора 21 через режимный резистор соединена с базой транзистора 20 блока 14 индикации .

На фиг. 2 показана электрическая схема мультивибратора 16, выполненного, например, по схеме, представленной на фиг. 2. Один из выходов (подвод. +ЕП) мультивибратора 16 через конденсатор 24 соединен с базой транзистора 25. Когда на данном выходе мультивибратора 16 появляется положительный потенциал, то на время заряда конденсатора 24 транзистор 25 открывается. Следовательно, сопротивление коллектор — эмиттер его станет близко к нулю. Как только конденсатор

24 зарядится, транзистор 25 закроется и снова откроется, когда на там же выходе мультивибратора 16 появится положительный сигнал.

Во все остальные моменты времени транзистор 25 закрыт, сопротивление перехода эмиттер — коллектор его велико и не мешает работе устройства.

На фиг. 3 показаны временные диаграммы, поясняющие работу мультивибратора 16.

На временной диаграмме (фиг.3) показаны напряжения Uk на коллекторе транзистора 26 автаколебательного мультивибратора 16, соединенного че- . рез конденсатор 24 с базой транзистора 25.

На временной диаграмме (фиг.3) показано напряжение Ug поступающее в базу транзистора 25 через конденсатор 24.

На временной диаграмме (фиг ° 3) показано напряжение U на коллекторе транзистора 25 в моменты его закрьггого и открытого состояния.

Устройство работает следующим образом.

После подачи напряжения питания на устройство оно готово к работе, т,е. к приему входных контролируемьй импульс ов .

При поступлении первого входного импульса на клемму 1 дифференциального формирователя 4 тиристор 7 оказывается включенным и с режимного реэ 143 79 зистора 10 положительный сигнал поступает на один из входов и -входовой схемы И. 13. При поступлении второго импульса на клемму 2 включается ти5 ристор 8 и с режимного резистора 11 положительный сигнал поступает на второй вход и-входовой схемы И 13..

При поступлении на клемму 3 импульса. включается тиристор 9 и с режимного резистора !2 положительный сигнал поступает на третий входи-входовой схемы И 13. Таким образом на все входы схемы И 13 поступают положительные сигналы. 15

Все транзисторы схемы И 13 оказываются включенными. При этом через небольшой режимный резистор, подключенный к входной клемме 18, и элемент И 13 быстро заряжается конден- 2п сатор 21, входящий в блок 14 индикации. Транзистор 20 блока 14 индикации открывается, при этом светодиод

23 блока 14 индикации не светится.

Через определенное время срабатыва- 25 ет автоколебательный мультивибратор

16 (он работает в автоколебательном режиме},при этом кратковременно откроется транзистор 25 мультивибфатора t6 и тем самым кратковременно под- ЗО ключает объединенные аноды тиристоров 7 — 9 к общей шине устройства и . тем самым "гасит" — выключит эти тиристоры. Тиристоры 7 — 9 не выключаются и вновь готовы к работе, а по- 35

1ложительные сигналы на входе схемы

И 13 исчезают и ее транзисторы закрываются, Но транзистор 20, входящий в блок индикации 14, по-прежнему открыт, и светодиод 23 не светится, Достигает-40 ся это за счет того, что постоянная заряда конденсатора 21 выбирается очень маленькой (она практически saвисит от номинала режимного резистора 19, подключенного к клемме 18 уст- 45 ройства, а номинал резистора мы выбйраем такой, какой нам необходим). Примем, что время .заряда конденсатора 21 равно с а р О, 7 К „, С,где Кр „ - сопротивление резистора 19, а С вЂ” емкость конденсатора 21.

Разряжаться конденсатор 21 будет через режимный резистор, подключенный к базе транзистора 20, и переход базаэмиттер этого же транзистора. 55

При этом транзистор 20 поддерживается в открытом состоянии, и поэтому светодиод 23 эашунтирован и не светится. Разрядный ток конденсатора 21

84 достаточно мал, его величина определя ется величиной базового тока (чтобы поддерживать транзистор 20 блока 14 индикации в открытом состоянии), В предлагаемом устройстве постоянная времени разряда выбирается значительно больше постоянной заряда.

Сра., С»р, поэтому конденсатор 21 полностью не разряжается . Когда на вход устройства вновь поступают импульсы, конденсатор 21 блока 14 индикации дополнительно подзаряжается.

Так продолжается до тех пор, пока на входы f - 3 поступают контролируемые импульсы, т.е. транзистор 20 блока 14 индикации все время шунтирует светодиод 20, и в результате он при нормальной работе устройства пе светится °

Предположим, что на один из входов перестал поступать входной импульс.

Тогда один из тиристоров 7 — 9 не включится, схема И 13 не сработает.

Конденсатор 21 перестанет подзаряжаться и вскоре разрядится полностью. Транзистор 20 закрывается, загорается светодиод 23, и это означает сбой в нормальной работе устройства, обусловленный пропаданием импульсов . на одном из входов 1 — 3 устройства.

Для обеспечения напежного функционирования устройства необходимо вьг полнить следующие условия (фиг.4).

При поступлении на входы 1 — 3 сдвинутых во времени тактовых импульсов (U<, U, Uz — напряжения, соответственно, на входах 1, 2,...3) необходимо, чтобы период ™1" автоколебаний мультивибратора 16 был боль ше суммарного времени, занимаемого контролируемыми импульсами. В случае трех входных импульсов это условие выглядит следующим образом.

Т) а,+ а+ с где Т вЂ” период автоколебаний мультивибратора 16;, à — время сдвига между входными импульсами с учетом длительности самих импульсов.

Время разряда конденсатора 21 блока 14 индикации должно быть несколько больше или равно периоду автоколебаний мультивибратора 16, т.е. е; ра - Т

14 37984

«

}« где !, »> — время разряда конденса- тора 21.

Выполнение указанных условий, обеспечиваю}ших нормальнОе функцнонирОВя

Б ние устройства контроля," не требует и.по}".ьзовяни} каких-либо специальных

:..-е}! .в . решается путем подбора пя-. «« }е } Ов состветстг }}«««!п«}нх элементов

"Р",е};}с тъ О}}ства т „е „п«ттем р еще HBH 1 р !::Ото режимных вопрОсов, В Отличие От прототипа, которыи может КО..;=ролировать только совпадяющиp.В:G времени сигналы, предложечное устройство работает при совпадающих по времени сигналах и при сдвинутых по времени, и поступаюп}ьчх на вход устройства в любой очередности. ьроме того, устройство харак- 20

Теризуется Возможностью саМоконтрсля. который осуществляется прос-. .!.-6}м нажатием оператором кнопки 15 самоконтроля. В -там случя"; работа устройства происхоцит следующим образом. 2Б

При нажатии кнспкн 15 размыкается контакт,„через которь}й конденсатор 21 блока 14 индикации В режиме контроля постоянно подключен к обшеи п}ине„конденсатор 21 блока 14 инцикации отклю- дп чается от Обшей шины устройства.

}"..ООМЕ ТОГО. BTODbIM DËÇÌ6!ÊßÞØßM КОН тактом кнопки 15 самоконтроля резисторы дифференциальных формирователей

4 — 6 отключаются î- общей шины питаЗБ ния и подключаются K п}ине +E питания (}«лем«мя 18) .

Пои э ом все тивистооь} включаются.

s „ ««o«д6} .-..«-.} «}«,} И I 3 пост }пR}o OB}}VR . лы. Оня включается и включает тоан«- 11

sP;oòОр 20 блока 14 Hb}ðèêsöëè. Конден-. саoo;- 2 блока 14 в этом случае не меша ет os Отключен} Так как яв токо лебятan.. ый мультивибоатор 16 работает., то Он вь}ключает я короткое

45 (,Время все тнристоры„

Схема И i3 ".акрывяется„ я тяк как конденсатор 2I отключен то закрывас}тся сряз g транзистОр 20 блОкя 14 индикапии и светодиоц 23 блока 14 светится. Тяк как кнопка 15 самоконтроля нажата,, то вновь Включаются тиристоры. Вновь включается схема И 13 - и открь}вяется транзистор 20 блока !4 инцикации. и светопиод ?3 погаснет„ ..""..a. в режиме самоконтроля при исправном устройствс наблюцается периодическое мигание светопиода 23 блока 14 инцикации„что информирует об исправности предложенного устройства контроля. Так как в режиме самопроверки практически задействованы все элемен-! ты. устройства, кроме конденсаторов, то периодическое свечение светодиода говорит об исправности всей схемы„ После Отпускания кнопки 15 самоконтроля

ycòDoéñòso вновь готово к работе в режиме контроля входных импульсов, @ормулаизобретения

Устройство для контроля импульсов, содержащее генератор импульсов, формирователи, и -входовый элемент И ип:входныхшин, о тлич B.юще— е с я тем, что, с целью повьппения надежности и расширения области применения, в него введены блок индикации и тиристор на каждой из n . входных шнн, при этом формирователь выполнен в виде дифференциального формирователя. генератор — в виде автоколебательного мультивибратора, причем каждый из п тиристоров подключен управляющим входом к первой выходной клемме соответствующего дифференциального формирователя, вторые выход" ные клеммы и формирователей импульсов объединены и непосредственно подключены к первому выводу замыкающего контакта кнопки самоконтроля, а через первый размыкающий контакт кнопки самоконтроля к общей шине„соединенной через второй размыкающий контакт кнопки самоконтроля с выходом бпока инди-

« кации. а через соответствуюппюй первый режимный резистор — с катодом соответствуюшего тиристора и соответствующим вхоцом и -входового элемента И, аноды всех тиристоров объединены H непосредственно подключены к выходу as" токолебательного мультивибраторя, а через послецовательно соепиненный второй режимный резистор — к источнику питания, выход Q -входового эле" мечта И соединен с входом блока индикапии, вход питания блока индикации соединен с.источником питания, подключенного к входу питания и -входового элемента И и точке соепинеьп я второго вывода второго режимного ре- . зистора с вторым выводом замыкающего контакта кнопки самоконтроля.

2,, Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что блок индикации выполнен на .транзисторном ключе, светодиоде, конденсаторе и диоде.

7 1 анод которого является входом блока индикации, а катод через конденсатор подключен к выходу блока индикации, а непосредственно к базе транзисторного ключа, коллектор которого, сое43 7984

8 диненный с анодом светодиода, подключен к входу питания блока индикации, а эмиттер транзисторного ключа, сое5 диненный с катодом светодиода, подключен к общей шине устройства.

Фиг. 2

143 7984

Составитель Е.Суров

Техред Л. ОлиРнык

Редактор H. Горват

Заказ 5968/ 55

Корректор В,Гивняк

Тираж 929

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам ивобретекнй и открытий

1)3035 Москва, Ж-35, Рауиская наб.„ д. 4/5

Подписное

Проивводственно-полиграбннеское превприятие, г. Ужгород, ул. Проектная„ 4