Кольцевой измеритель динамических параметров логических элементов

 

О П И С А Н И Е <и 556392

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Ресоублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 05.07.74 (21) 2041489/21 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.04.77. Бюллетень № 16

Дата опубликования описания 20.05.77 (51) М. Кл.2 G 01К 31/28

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 621.317.799 (088.8) ао делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

E. А. Васильев, В. М. Мартьянов и В. И. Трушинский (71) Заявитель (54) КОЛЬЦЕВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ДИНАМИЧЕСКИ

ПАРАМЕТРОВ ЛОГИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ

Изобретение относится к радиоизмерительным устройствам, в частности к измерению динамических параметров схем.

Известно устройство для измерения динамических характеристик логических элементов «И вЂ” ИЛИ вЂ” НЕ» (1), содержащее кольцевой генератор, выполненный на тех жеэлементах, что и проверяемый, переключатель для замены эталонных логических элементов генератора проверяемым элементом, причем кольцевой генератор имеет цепи основной и дополнительной обратной связи, охватывающие нечетное число входящих в него элементов и подключенные к раздельным входам одного и того же логического элемента.

Однако устройство не позволяет измерять параметры триггеров, так как триггеры относятся к классу структур, срабатывающих от одного фронта входного импульса, поэтому при поступлении на вход испытываемой схемы противоположного фронта схема не срабатывает и генерация кольца прекращается.

Известно также устройство для измерения параметров схем (2), состоящее из схемы совпадения, последовательно включенных кольцевого генератора, схемы возбуждения, испытываемой микросхемы и дискриминатора, а также двух ключей, причем один ключ соединен с входом испытываемой схемы и с одним из входов схемы совпадения, а другой ключ — с выходом дискриминатора и следующим входом схемы совпадения, а другой вход дискриминатора подключен к источнику опорного напряжения.

Это устройство также не позволяет измерять параметры триггеров.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей кольцевого измерителя.

Это достигается тем, что в кольцевой измеритель, состоящий из схемы совпадения, последовательно включенных кольцевого генератора, схемы возбуждения, испытываемого триггера, дискриминатора, выход которого через ключ соединен с одним входом схемы совпадения, при этом выход другого ключа соединен с другим входом схемы совпадения, другой вход дискриминатора подключен к источнику опорного напряжения, введены схема выработки импульсов сброса, схема переключения полярности кольца и дополнительные дискриминатор и источник опорного напряжения, причем вход схемы выработки импульсов сброса соединен с выходом одного из элементов кольцевого генератора, а выход ее соединен с установочным входом испытываемого триггера, выход которого соединен с одним из входов дополнительного дискриминатора, выход дискриминатора под30 ключен к входу схемы совпадений через один

556392

10 (2) Тя Т() + Т

Зо

3 из ключей, а другой вход дополнительного дискриминатора подключен к дополнительному источнику опорного напряжения, вход схемы переключения полярности кольца соединен с выходом схемы совпадения, а выход — с входом кольцевого генератора.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого кольцевого измерителя динамических параметров логических элементов; на фиг. 2 и 3 — диаграммы напряжений, поясняющие работу измерителя.

Измеритель содержит последовательно соединенные схему совпадения 1, схему переключения полярности кольца 2, кольцевой генератор 3, схему возбуждения 4 испытываемой схемы, испытываемый триггер 5 схемы, дискриминатор 6 и ключ 7, включенные между входом испытываемого триггера схемы и одним из входов схемы совпадения 1, дискриминатор 8 и ключ 9, включенные между выходом испытываемого триггера схемы и вторым входом схемы совпадения 1. К выходу одного из элементов кольцевого генератора 3 подключен вход схемы выработки импульсов сброса 10, выход которой подключен к одному из установочных входов испытываемого триггера схемы.

Рассмотрим работу измерителя при измерении времени задержки (д) при переключении триггеров из состояния «1» в состояние

«О» по тактовому входу для триггера, срабатывающего по заднему фронту положительного входного импульса. Импульс с выхода канала сброса подается на вход установки триггера в состояние «1», выходной импульс с триггера подается на вход дискриминатора 8 с выхода Q.

Измеритель работает следующим образом.

При поступлении на вход Т испытываемого триггера 5 схемы положительного перепада напряжения (см. фиг. 2) состояние триггера не изменяется, а при поступлении импульса сброса со схемы выработки импульсов сброса 10, задержанного относительно переднего фронта тактового импульса на время 1„триггер переключается из состояния «0» в состояние «1». Задний фронт импульса, поступающего на вход T триггера 5, переключает триггер в исходное положение. При поступлении следующего положительного перепада напряжений на вход Т триггера описанные процессы повторяются. Импульсы на выходах дискриминаторов 6 и 8 повторяют входные импульсы на уровнях, определяемых значением опорных напряжений U()i и Uog, Если в измерителе одновременно замкнуты ключи

7 и 9, то напряжение на выходе схемы совпадения 1 (схемы совпадения по «0») соответствует диаграмме, приведенной на фиг. 2.

Как следует из этой диаграммы, период повторения импульсов кольцевого генератора определяется выражением

Т, =Т„+t +Ò„, (1) где Toi — время задержки в кольцевом гене4 раторе при поступлении на его вход положительного перепада напряжения;

Т вЂ” время задержки в кольцевом генераторе при поступлении на его вход отрицательного перепада напряжения.

Если в измерителе замкнут только ключ 7, то период повторения определяется формулой

Из выражений (1) и (2) следует (3)

Измеряя период Т> при разных значениях опорного напряжения U<>„q и производя операцию вычитания полученных значений Ть можно измерить значение фронта выходного импульса („).

При измерении времени задержки Р3 и фронта ф по этому же выходу Q испытываемого триггера 5 сигнал сброса подключается к входу установки в «О» испытываемого триггера 5, а сигналы на ключ 9 подаются с инвертирующего выхода дискриминатора 8, и производятся измерения, аналогичные описанным, так как в этом случае сигналы на выходах дискриминаторов 6 и 8 аналогичны сигналам, приведенным на фиг. 2, за исключением того, что вместо параметра /, появляется параметр to„ .

Измерение параметров t,, tÄ, Р „, to для второго выхода (Q) испытываемого триггера

5 производится аналогично описанному при подключении канала сброса к соответствующему входу установки триггера и подаче на ключ 9 сигнала с соответствующего выхода дискриминатора 8 (инвертирующего или неинвертирующего).

При измерении параметров триггеров, срабатывающих по заднему фронту положительного импульса, используется инвертирующий выход дискриминатора 6, и для сохранения условия генерации кольцевого генератора с помощью схемы переключения полярности кольца 2 изменяется количество инвертирований в кольце. Импульс сброса задерживается на время /, относительно заднего фронта входного импульса.

Как видно из фиг. 3, диаграммы напряжений на выходах дискриминаторов 6 и 8 и схемы совпадений 1 аналогичны диаграммам, приведенным на фиг. 2, т. е. процесс измерения параметров происходит аналогично ранее описанному.

Из приведенного описания и фиг. 2 и 3 следует: импульс сброса должен подаваться на соответствующий вход установки испытуемого триггера 5 с задержкой относительно фронта, противоположного фронту, по которому происходит срабатывание триггера, и

556392 значение этой задержки должно определяться условием

О (3 + зл -. 01 (4)

Невыполнение этого условия приводит к искажениям результата измерения или к срыву генерации.

В схему выработки импульса сброса 10 возможно введение элементов регулирования задержки 4, длительности и амплитуды импульса сброса. Кроме того, в измеритель могут быть введены дополнительные каналы для выработки синхронизирующих импульсов, подаваемых на выходы D, Y, К триггеров {при этом принцип работы измерителя не нарушается).

Использование изобретения позволяет создать прибор для измерения динамических параметров триггерных схем, построенный на основе метода кольцевого генератора, обеспечивающего высокую точность и стабильность измерений при простоте его реализации.

Формула изобретения

Кольцевой измеритель динамических параметров логических элементов, состоящий из схемы совпадения, из последовательно включенных кольцевого генератора, схемы возбуждения, испытываемого триггера и дискриминатора, выход которого через ключ соединен с одним входом схемы совпадения, при этом выход другого ключа соединен с другим входом схемы совпадения, другой вход дискриминатора подключен к источнику опорного напряжения, отл ич а ющийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены схема выработки импульсов сброса, схема переключения полярности кольца и дополнительные дискриминатор и источник опорного напряжения, причем вход схемы выработки импульсов сброса соединен с выходом кольцевого генератора, а выход ее соединен с установочным входом испытываемого триггера, выход которого соединен с одним из входов дополнительного дискриминатора, выход которого подключен к входу другого ключа, а другой вход дополнительного дискриминатора подключен к дополнительному источнику опорного напряжения, вход схемы переключения полярности кольца соединен с выходом схемы совпадения, а выход — с входом кольцевого генератораа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авт. св. СССР № 295095, кл. Q OIR 31/28, 16.10.69.

2. Авт. св. СССР № 432431, кл. G OIR 31/28, 30 27.07. 72.

556392

Вход Т триггер

Bxod станоУни триггер

Выход и триггера

Выход дискриминатора 6

Выход диснрими— навора 8

Выход схемы свдпадения

Т1

+иг.2

556392 а

Фиг з

Редактор Е. Караулова

Заказ 998/14 Изд. № 404 Тираж 1106 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

Вход Т триггера

Вход устанодки триггера

Выход Ц триггера

Выход дискриминатора В

Выход дискрими натори 8! запад — ф схемы соВпадения f

Составитель В. Дубков

Техред Л. Котова Корректор Л. Брахнина