Импульсный логический элемент и

 

Изобретение относится к автоматике и цифровой технике и может найти применение для построения оконечных каскадов выходных усилителей дискре,тных сигналов, выполняющих логические функции И или И-ИЖ. Цель изобретения - повьшение быстродействия 37// РГТ1 2i 3 23 за счет исключения частотного преобразования , упрощение за счет исключения двухполярного питания, повышение надежности за счет исключения генерации в самом устройстве. Устройство содержит первый и второй управляемые генераторы, в состав которых входят импульсные трансформаторы 3 и 4, первый и второй диоды 15 и 6, транзисторы 17 и 18, первый .и второй низкоомные входные делители. Импульсные трансформаторы 3 и 4 выполнены трехобмоточными. За счет того, что первичные и третичные обмотки 9, 10 и 5j 6 импульсных трансформаторов, имеющих неравное число витков, соединены встречно-последовательно, а вторичные обмотки 7, 8 соединены согласно-последовательно, исключается генерация в устройстве в случае возникновения ненормального режима работы управляе:%5,1х генераторов. 1 ил. i W с 29г 23 О5 йУ5 О О со

COt03 СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ ,.Щ РЕСПУБЛИК

ts)) 4 " 03 К 19/00 19/003

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н Д BT0PCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (2 T ) 4214626/24-21 (22) 20 ° 03.87 (46) 15. 03. 89. Бюл. h 10 (71) Всесоюзный электротехнический институт им.В.И.Ленина (72) И.Е.Хейфец, А.И.Январев, А.Т.Бибикова и Г.В.Тихонова (53) 621.374 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 138172, кл. н 03 к 19/23, 06. Т2.76 .

Авторское свидетельство СССР

У 915238, кл. Н 03 К 19/02, 18.07.80. (54) ИМПУЛЬСНЫЙ ЛОГИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ И (57) Изобретение относится к автоматике и цифровой технике и может найти применение для построения оконечных каскадов выходных усилителей дискретных сигналов, выполняющих логические функции И или И-ИЛИ. Цель изобретения — повышение быстродействия

„„Бо„„ивбооз A < за счет исключения частотного преобразования, упрощение за счет исключения двухполярного питания, повышение надежности за счет исключения генерации в самом устройстве. Устройство содержит первый и второй управляемые reнератопы, в состав которых входят импульсные трансформаторы 3 и 4, первый и второй диоды 15 и 16, транзисторы 17 и 18, первый и второй низкоомные входные делители. Импульсные трансформаторы 3 и 4 выполнены трехобмоточными. За счет того, что первичные и третичные обмотки 9, 10 и 5, 6 импульсных трансформаторов, имеющих неравное число витков, соединены встречно-.последовательно, а вторичные обмотки 7, 8 соединены согласно-последовательно, исключается генерация в устройстве в случае возникновения ненормального режима работы управляемчх генераторов. 1 ил.

1466003

Изобретение относится к автоматике и цифровой технике и может найти применение для построения оконечных каскадов выходных усилителей дискрет5 ных сигналов, выполняющих логические функции И или И-ИЛИ и обладающих повышенной помехоустойчивостью и нечувствительностью к отказам элементов И, составляющих И-ИЛИ. !О

Цель изобретения —. повьппение быстродействия за счет исключения частотного преобразования, упрощение за счет исключения двухполярного питания и двухполярных значений лог."1" и

"О.", повышение надежности за счет исключения генерации в самом устрой стве и вне его, могущей привести к появлению ложного импульса, что обеспечивает расширение обпасти приме- 20 нения при построении импульсных устройств высокой надежности.

На чертеже приведена принципиальная схема импульсного логического элемента И. 25 . Импульсный логический элемент И содержит входы 1 и 2, являющиеся одновременно входами управляемых генераторов, в состав которых входят импульсные трансформаторы 3 и 4 с тре- 30 тичными 5 и 6, выходными 7 и 8, ггервичными 9 и 10 обмотками, первый низкоомный входной делитель с высокоом.ным 11 и низкоомным.12 плечами н второй делитель с.плечами: 13 и 14, диоды 15 и 16, транзисторы t7 и 18, saщитные диоды 19 и 20, резистор 21 в коллекторных цепях генераторов„ конденсатор 22, выход 23 генераторов, третий низкоомный входной делитель щ с высокоомным плечом 24 и низкоомным плечом 25,. диод 26, группа последовательно включенных диодов 27, транзистор;". 28, параллельная, КС-цепь

29 в, коллекторной цепи, усилителя„ выходной импульсный трансформатор

30 с первичной обмоткой 3t и первым

32 и вторым 33 выходами, первый 34 и второй 35 выпрямители и выход 36 устройства, а.,также шины 37 и 38 источника питания, Управляемые генераторы выполнены с трехобмоточньгми трансформаторами 3 и 4, в коллекторную цепь кажцого генератора включены встречно-после55 довательно соединенные первичная

1 0 {9) и третичная 5 (6) обмотки . импульсных трансформаторов 3 и 4, подклкченные к параллеггьно соецинен.« ным резистору 21 и конденсатору 22, выходные обмотки 7 и 8 импульсных трансформаторов 3 и 4 генераторов включены последовательно-согласно и через диод 26 подсоединены к третьему низкоомному входному делителю, низкоомное плечо 25 которого через группу последовательно включенных диодов 27 подключено к базе,транзистора 28 выходного усилителя, а к базам транзисторов t7 и 18 генераторов подсоединены соответственно низкоомные плечи t2 и t4 первого и второго низкоомных входных делителей, высокоомные плечи t1 и t3 которых одним вывоцом подключены к шине 37. источника питания, к которой подключены

КС-цепи 21, 22, и 29, а другим выводом- - к входу 1 или 2 и через диоды 15. и 1 6 к низкоомным плечам 12 и 14, другие выводы ко-.îðûõ и эмиттегры транзисторов 17 и 18 подключены к шине 38 источника питания.

Выходной усилитель используется лишь в тех случаях, когда необходимо получить импульс на выходе с фронтом большой крутизны. Высокая его помехоустойчивость и невозможность генерации определяются включением последовательно с базой транзистора 28 пороговых диодов 27, соединенных последовательно низкоомным входным делителем на его входе (например, высокоомное плечо 220 Ом, а низкоомное — 20 Ом). При нормальном режиме работы устройства к указанному делителю прикладывается импульсный сигнал по а.мплитуде, значительно превьппающий стандартный сигнал "1" на входах 1 и 2 устройства, а также значительно превьппающий величину напряжения питания, тогда как при сигнале лог."О" на входах и 2 устройства напряжение на выходе 23 практически отсутствует. В случаях неисправности.или при возникновении процессов генерации в одном из управляемых генераторов на входе, выходного усилителя появляется положительный сигнал, сравнимый по амплитуде с сигналом лог.. "О" на входах 1 и 2 устройства,. который понижается .на выходе низкоомного входного делителя и воспринимается транзистором 28 выходного усилителя как сигнал Jror 0 . °

Управляемый генератор работает следующим образом.

3 14660

Принцип формирования импульса на выходе 23 генераторов рассмотрим на примере использования стандартных трансформаторов типа МИТ-8 в качест5 ве импульсных трансформаторов 3 и 4, первичные 9 и 10 и выходные 7 и 8 обмотки которых содержат по 25 витков> а третичные 5 и 6 — 8 витков.

При нормальном режиме рабаты уст- 10 ройства, учитывая идентичность цепей первого и второго генераторов, можно каждый из трансформаторов 3 и 4 заменить эквивалентным двухобмоточным, у которого эквивалентная первичная 15 обмотка содержит число витков, равное разности количества витков первичной обмотки 9 и t0 и третичной обмотки 5 или 6 импульсного трансформатора 4 или 3. В этом случае в каждой10 выходной обмотке 7 и 8 наводится положительная ЭДС. Сопоставляя величины сигналов в обмотках, можно записать:

U âü

Ug Пб = - ю пвкв

Пвх..кв ава.Э/СВ напряжение эквивалентности первичной обмотки; напряжение одной из вторичных обмоток 7 или 8;

Пвык

25

Ur= и Ug= — Ug= Ug>

25 а в обмотке 8 трансформатора 4 наводится отрицательная ЭДС:

U8 п4 Пб Пб

Ме

n,„=

Мв WSL9kS

Иа — коэффициент трансфорW -И

1 Э мации 40

W» W>,W3 — число витков первичной

9 (10), выходной 7 (8) и третичной 5 (6) обмо" ток соответственно.

При ненормальном режиме работы 45 устройства изменяются коэффициенты трансформации трансформаторов. Так, при обрыве цепи коллектора транзистора 17 в обмотке 7 трансформатора

3 наводится положительная ЭДС 50

Учитывая, что абсолютная величина напряжения на обмотке 9 намного боль- :ше абсолютного значения напряжения на обмотке 6 (в указанном случае), суммарная ЭДС сигнала лог. 0 на выходе 23 последовательно включенных выходных обмоток 7 и 8 трансформаторов 3 и 4 определяется в основном величиной напряжения на обмотке 9.

Защитные диоды 19 и 20 срезают отрицательные всплески напряжения, возникающие в цепях с индуктивностями °

Диоды 15 и 16, включенные последовательно с низкоомными входными делителями управляемых генераторов, выполняют функцию порогового элемента для входного сигнала лог. "0".

Функция порогового элемента выполняется диодами t5 и 16 в случаях наложения помех на сигнал лог. "0" предыдущего каскада, При необходимости возможно применение цепей последовательно включенных диодов.

КС-цепи (элементы 2t, 22 и 29) в коллекторньм цепях предназначены для ограничения токов, проходящих через транзисторы t7, 18 и 28, по длительности и амплитуде, Благодаря сравнительно длительным процессам, разряда конденсаторов в этих цепях, а также необходимой длительности процессов размагничивания импульсных трансформаторов 3, 4 и 30 рассматриваемое устройство обладает высокой помехоустойчивостью при вазникновеI нии помех высокой частоты, возникающих при неисправности интегральных элементов в предыдущих каскадах.

Обмотки 32 и 33 через разделительные диоды 34 и 35 подключены параллельно одна другой в целях повышения надежности. При необходимости (например, для контроля) обмотки могут быть разделены.

Ненормальный режим работы управ емых генераторов сопровождается, как правило, либо запиранием транзистора 17 (18), что эквивалентно отрыву коллектора, либо приводит к пробою транзистора 17 (18). При пробое транзистора 17 (18) или 28 происходит насыщение сердечника и заряд конденсатора 22 или цепи 29 и функционирование прекращается.

Не имеет значения, какая из обмоток 5 или 10, 9, или 6 больше (пераичная ипи третичная), наина чтобы

5 14 разность между одноименными обмотками была одного знака, Принцип работы устройства не изменяется, если каждый транзистор заменить комплементарным, а полярность подключения диодов и источника питания изменить на противоположную.

Формула и з о б р е т е н и я

Составитель А.Цехановский

Техрец И.Дидык Корректор Л, Пилипенко

Редактор И.Петрова

Заказ 956/55 Тираж 879 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101

Импульсный логический элемент И, содержащий первый и второй управляе-. мые гечераторы, каждый из которых включает импульсный трансформатор

0 и п-р-п-транзистор, резистор и конденсатор, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, упрощения, увеличения наежности, а также расширения области

:применения, в него введены первый и второй входные делители управляемых генераторов, импульсные трансформа торы выполнены трехобмоточными, первые выводы встречно-последовательно соединенных первичной и третичной обмоток импульсньгх трансформаторов с неравным числом витков подключены

66003 6

4 к коллекторам п-р-п-транзисторов, а вторые выводы через параллельно соединенные первый резистор и конден5 сатор — к положительной шине источника питания, вторичные обмотки импульсных трансформаторов включены последовательно-согласно и подсоединены к выходу устройства и к общей

10 шине, первые выводы второго и третьего резисторов первого и второго входных делителей подключены соответственно к базам и-р-п-транзисторов первого и второго управляемых генерато1б ров, а вторые выводы и эмиттеры и-р-п-транзисторов управляемых генераторов подключены к общей щине, первые выводы четвертого и пятого резисторов входных делителей подклю20 чены к положительной шине источника питания, а вторые выводы — соответственно к первому и второму входам устройства и катодам первого и второго диодов, аноды которых подключены к базам п-р-п-транзисторов, параллельно первичным обмоткам импульсных трансформаторов подключены встречно соответственно третий и четвертый диоды.