Устройство для формирования установочного импульса

Изобретение относится к области автоматики и импульсной техники и может быть использовано для формирования импульсов при включении питания. Достигаемым техническим результатом заявляемого устройства является повышение надежности за счет повышения стабильности выходного импульса при устранении избыточности. Для этого предложено устройство для формирования установочного импульса, которое позволяет формировать установочный импульс гарантированной длительности при подаче на шину питания напряжения с любой длительностью фронта нарастания и формировать установочный импульс на срезе напряжения питания за счет управления процессами заряда и разряда времязадающего конденсатора. 1 ил.

 

Изобретение относится к области автоматики и импульсной техники для приборов, используемых в области ракетостроения.

Известно устройство для формирования установочного импульса RU 6961 U1, которое содержит первый, второй, третий и четвертый резисторы, конденсатор, пороговое устройство, биполярный транзистор, шину питания, общую шину и выходную шину. Первый вывод первого резистора соединен с шиной питания, второй вывод соединен через конденсатор с общей шиной. Эмиттер биполярного транзистора соединен с шиной питания и через второй резистор - с его базой и выходом порогового устройства, первый вход которого подключен к точке соединения первого резистора и конденсатора, второй вход соединен через третий резистор с общей шиной и через четвертый резистор с коллектором биполярного транзистора и выходной шиной. Пороговое устройство содержит два резистора и полевой транзистор с управляющим p-n-переходом, затвор которого соединен через первый резистор с истоком полевого транзистора и с первым входом порогового устройства и через второй резистор - с вторым входом порогового устройства, а сток соединен с выходом порогового устройства.

Недостатками данного устройства для формирования установочного импульса являются неспособность формировать установочный импульс при подаче на шину питания плавнонарастающего напряжения с длительностью фронта нарастания, много большей постоянной времени цепи, состоящей из первого резистора и конденсатора, и неспособность формировать установочный импульс на срезе напряжения на шине питания.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является устройство для формирования установочного импульса RU 2296419 С1, содержащее шину питания, подключенную через последовательно соединенные первый и второй резисторы к первому входу триггера Шмитта, выход которого соединен с выходной шиной устройства, точка соединения первого и второго резисторов подключена к первому выводу третьего резистора и через конденсатор - к общей шине, отличающееся тем, что введены два n-p-n транзистора, пять резисторов и стабилитрон, анод которого через четвертый резистор соединен с первым выводом пятого резистора и базой первого транзистора, коллектор которого через шестой резистор соединен с шиной питания и катодом стабилитрона, а через седьмой резистор - с первым выводом восьмого резистора и базой второго транзистора, коллектор которого соединен со вторым выводом третьего резистора, а эмиттер - с эмиттером первого транзистора, вторыми выводами пятого и восьмого резистора и общей шиной, второй вход триггера Шмитта подключен к его первому входу.

Это устройство обладает способностью формирования установочного импульса гарантированной длительностью при подаче на шину питания напряжения с любой длительностью фронта нарастания и способностью формирования установочного импульса на срезе напряжения питания.

Недостатками данного устройства для формирования установочного импульса является понижение надежности за счет его избыточности.

Задачей, решаемой заявляемым изобретением, является повышение надежности за счет повышения стабильности выходного импульса при устранении избыточности.

Поставленная задача достигается тем, что в устройство формирования установочного импульса, содержащее четыре резистора, транзистор, стабилитрон, триггер Шмитта, шину питания, общую и выходную шины, причем, шина питания соединена с первым выводом первого резистора, второй вывод которого соединен с первым выводом второго резистора, второй вывод которого соединен с базой транзистора, коллектор которого соединен с первым выводом третьего резистора, второй вывод которого соединен с первой обкладкой конденсатора, вторая обмотка которого соединена с общей шиной и первым выводом четвертого резистора, а вывод триггера Шмитта соединен с выходной шиной, в него введены следующие связи: первая обкладка конденсатора соединена с входом триггера Шмитта, а вторая обкладка конденсатора соединена с анодом стабилитрона, катод которого соединен с первым входом второго резистора, второй вывод четвертого резистора соединен с коллектором транзистора, эмиттер которого соединен с шиной питания.

Указанная совокупность признаков позволяет формировать установочный импульс гарантированной длительности при подаче на шину питания напряжения с любой длительностью фронта нарастания и формировать установочный импульс на срезе напряжения питания за счет управления процессами заряда и разряда времязадающего конденсатора.

На фигуре приведена схема устройства для формирования установочного импульса.

Устройство для формирования установочного импульса содержит, первый (1), второй (2), третий (3), четвертый (4) резисторы, транзистор (5), конденсатор (6), триггер Шмитта (7), стабилитрон (8), шину питания (9), общую (10) и выходную (11) шины.

Шина (9) питания подключена к первому выводу резистора (1) и эмиттеру транзистора (5), второй вывод первого резистора соединен с первым выводом резистора (2) и катодом стабилитрона (8), коллектор транзистора (5) соединен с первым выводом резистора (3) и вторым выводом резистора (4), второй вывод резистора (3) соединен с первой обкладкой конденсатора (6) и входом триггера Шмитта (7), выход которого соединен с выходной шиной (11), вторая обкладка конденсатора (6) соединена с анодом стабилитрона (8), первым выводом резистора (4) и общей шиной (10).

Устройство для формирования установочного импульса работает следующим образом.

При включении питания в начальный момент конденсатор (6) полностью разряжен, транзистор (5) закрыт, на выходе триггера Шмитта (7) и на выходной шине логический ноль, который устанавливает триггерные схемы в исходное состояние (не показано). При нарастании питания через резистор (1) на стабилитроне (8) устанавливается уровень напряжения, необходимый для открывания транзистора (5). Через резистор (2) протекает ток необходимый для открывания транзистора (5). Через транзистор (5) и через резистор (3) начинает протекать ток, который заряжает конденсатор (6). На входе триггера Шмитта (7) устанавливается уровень логической единицы и на его выходе и выходной шине (11) - логическая единица. Питание триггера Шмитта (7) осуществляется от шины питания (9) (не показано). Заканчивается время формирования импульса. Длительность импульса определяется времязадающей RC-цепочкой (резистор 3, конденсатор 6). При снятии напряжения питания конденсатор (6) быстро разряжается через резистор (4).

В целях подтверждения осуществляемое™ заявленного объекта и достижения технического результата изготовлен и испытан лабораторный макет заявленного устройства, выполненный по приведенной на чертеже схемы. Так как, питание ИМС обычно составляет от 4,5 до 5,5 В, то напряжение для открывания транзистора выбрано из расчета 4 В. Тем самым, все триггерные устройства, на которые поступает выход устройства находятся под сбросом. Проведенные испытания показали осуществляемость заявленного устройства для формирования установочного импульса и подтвердили его практическую ценность.

Таким образом, заявлено устройство для формирования установочного импульса, содержащее четыре резистора, транзистор, стабилитрон, триггер Шмитта, шину питания, общую и выходную шины, причем, шина питания соединена с первым выводом первого резистора, второй вывод которого соединен с первым выводом второго резистора, второй вывод которого соединен с базой транзистора, коллектор которого соединен с первым выводом третьего резистора, второй вывод которого соединен с первой обкладкой конденсатора, вторая обмотка которого соединена с общей шиной и первым выводом четвертого резистора, а выход триггера Шмитта соединен с выходной шиной. Отличительная особенность устройства заключается в том, что в него введены следующие связи: первая обкладка конденсатора соединена с входом триггера Шмитта, а вторая обкладка конденсатора соединена с анодом стабилитрона, катод которого соединен с первым входом второго резистора, второй вывод четвертого резистора соединен с коллектором транзистора, эмиттер которого соединен с шиной питания.

Техническим результатом устройства является повышение надежности за счет повышения стабильности выходного импульса при устранении избыточности.

Устройство для формирования установочного импульса, содержащее четыре резистора, транзистор, стабилитрон, триггер Шмитта, шину питания, общую и выходную шины, причем шина питания соединена с первым выводом первого резистора, второй вывод которого соединен с первым выводом второго резистора, второй вывод которого соединен с базой транзистора, коллектор которого соединен с первым выводом третьего резистора, второй вывод которого соединен с первой обкладкой конденсатора, вторая обмотка которого соединена с общей шиной и первым выводом четвертого резистора, а выход триггера Шмитта соединен с выходной шиной, отличающееся тем, что в него введены следующие связи: первая обкладка конденсатора соединена с входом триггера Шмитта, а вторая обкладка конденсатора соединена с анодом стабилитрона, катод которого соединен с первым входом второго резистора, второй вывод четвертого резистора соединен с коллектором транзистора, эмиттер которого соединен с шиной питания.