Opis patentowy opublikowano: 31.03.1982 113060 Int. Cl'.* H03K 1/00 H03K 5/00 CZYTELNIA] Urzedu PotentOWFQO 1 PlUirlj lzeC'Vtft, t| Lu^GKtj 1 Twórcy wynalazku: Jerzy Hahn, Witold Cakala Uprawniony z patentu: Zaklad Urzadzen do Montazu Podzespolów Elek¬ tronicznych „Unitra-Cemi", Szczytno (Polska) Generator stanów logicznych Dziedzina techniki. Przedmiotem 'wynalazku jest generator impulsów logicznych sluzacy do wymuszania w dowolnym punkcie elektrycznej sieci cyfrowej, przez pewien okreslony czas,, stanu logicznego przeciwnego do stanu aktualnie panujacego w tym punkcie.Stan techniki. Podczas uruchamiania lub na¬ prawy ukladów cyfrowych czesto istnieje koniecz¬ nosc wymuszenia w okreslonym punkcie sieci cyfrowej stanu logicznego przeciwnego do ist¬ niejacego. W przypadku, gdy do takiego punktu dolaczone jest oprócz wejsc takze wyjscie ukla¬ du cyfrowego, wymuszenie takiego stanu przy pomocy zwyklych generatorów impulsowych jest klopotliwe ze wzgledu na niedostosowanie wyjsc generatorów do takich warunków pracy. Tra¬ dycyjne metody polegajace na odlaczaniu wejsc od wyjsc ukladów sa nieefektywne. Problem ten znakomicie rozwiazuje specjalnie przystosowany do tego celu generator pojedynczych impulsów, produkowany przez firme Hewlett-fPackard, chroniony paitentem USA nr 3 78(1689.Przyrzad skonstruowany jest w nastepujacy sposób: do wyjscia przerzutnika sterowanego za pomoca przelacznika recznego dolaczony jest pier¬ wszy obwód formujacy. Sygnal wyjsciowy z pier¬ wszego obwodu formujacego podawany jest rów¬ nolegle na wejscie drugiego obwodu formujace¬ go i na wzmacniacze separujace. Obwody for¬ mujace sa identyczne i wytwarzaja impulsy ze¬ ra logicznego o takich samych parametrach prze¬ suniete wzgledem siebie w czasie tak, ze impuls z drugiego obwodu formujacego pojawia sie bez¬ posrednio po wzmocnionym impulsie z pier- 5 wszego obwodu formujacego. Tak przygotowane impulsy steruja dwoma identycznymi dwustop¬ niowymi wzmacniaczami wyjsciowymi, których wspólny wezel poprzez uklad RC dolaczony je-t do wyjscia generatora. Po nacisnieciu recznego 10 przycisku przyrzad generuje sekwencje sta logicznych „zero — jeden", a dzieki malejrezy- stancji wyjsciowej pozwala na wymuszenie w dowolnym punkcie sieci stanu logicznego prze¬ ciwnego do istniejacego. Generator wyposazony 15 jest w uklad zasilania z ochrona przed przecia¬ zeniem lub odwróceniem napiecia zasilania.Istota wynalazku. Opracowanie wynalazku nra- lo na celu uproszczenie ukladu wzmacniaczy wyj¬ sciowych. Okazalo sie to mozliwe dzieki zastoso¬ waniu odimiennego rozwiazania obwodów formu¬ jacych impulsy w ukladach generujacych jedy¬ nke logiczna i zero logiczne. Generator stanów lo¬ gicznych wedlug wynalazku zawiera uklad zasi¬ lania chroniacy pozostale uklady przed przecia¬ zeniem lub odwróceniem napiecia zasilania,, prze- rzuftntk sterowany recznym mikroprzelacznikiem oraz uklady generujace jedynke logiczna i zero logiczne. Uklad generujacy zero logiczne utwo¬ rzony jest z bramki NAiND, której wejscia pola- 3Q czone sa poprzez kondensator z tym wyjsciem 20 25 113 060przerzutnika, które po przelaczeniu mikroprze- laczmdka zmienia stan logiczny z jedynki na ze¬ ro. Wyjscie to zwane jest dalej wyjsciem Q.Wyjscie wspomnianej bramki steruje Jednosto- pniowyim wzmacniaczem odwracajacym faze im¬ pulsu. Uklad generujacy jedynke logiczna rów¬ niez zakonczony jest wzmacniaczem jednostop- niowym odwracajacym faze impulsu i sterowany jest z wyjscia kolejnej bramki NAiND. Jedno wejscie tej braimki polaczone jest ipoprzez drugi kondensator z wyjsciem Q przerzutnika, nato¬ miast drugie wejscie laczy sie poprzez rezystor z masa ukladu oraz poprzez trzeci kondensator z. drugim, wejsciem przerzutnika. Wartoscia ele- 4 ihentów RiC sa tak dobrane, aby w stanie spo¬ czynkowym na drugim wejsciu tej bramki pano¬ wal stan logiczny zero a stala czasowa obwodu-- utworzonego z rezystora i drugiego kondensatora byla^wiaksza sd .stalej, czasowej obwodu,_}rt6ry tworzy drugi kondensator z wewnetrzna rezy¬ stancja bramki. Ponadto drugi kondensator po¬ siada pojemnosc wieksza niz kondensator w ukla¬ dzie generujacym zero logiczne.Wzmacniacz w ukladzie gejnerujacijnm jedynke logiczna utworzony jest z tranzystora o t^ypie. przewodnictwa p-n-p oraz nastepujacych elemert tów, stanowiacych obwód wejsciowy tego wzma¬ cniacza: równoleglego ukaldu RC, laczacego baze tranzystora z wejsciem wzmacniacza, oraz rezy¬ stora laczacego baze tranzystora z jego emiterem.Przyklad wykonania. Rysunek przedstawia schemat ideowy przykladowego rozwiazania ge¬ neratora impulsów. Mikroprzelacznik M zwiera do masy na przemian jedno lub drugie wejscie przerzutnika RS. Do wyjscia Q przerzutnika, do¬ laczone sa poprzez kondensator Cl. zwarte wej¬ scia 'bramki NAND BI, oraz poprzez kondensa¬ tor C2 jedno z wejsc kolejnej bramki NAND B2. Drugie wyjscie przerzutnika RS polaczone jest za posrednictwem kondensatora C3 z dru¬ gim wejsciem bramki B$, które jest równiez pojlaczielne z tmasa uklada* poprzez rezystor Rl.Wyjscie bramki BI laczy sie z baza tranzystora T2 typu n-p-n, wchodzacego w uklad wzmacnia¬ cza. Emiter tego tranzystora polaczony jest, z masa ukladu. Wyjscie bramki B2 laczy, sie z ba¬ za tranzystora Tl o typie przewodnictwa p-n-p za rx)srednictwem równoleglego ukladu rezysto¬ ra R3 i kondensatora C4. Baza tranzystora Tl polaczona jest a jego eimlilteireim poprzez rezystor R2. Kolektory tranzystorów Tl i T2 lacza sie ze soba i polaczone sa z wyjsciem generatora za posrednictwem równoleglego ukladu rezystora R4 i kondensatora C5.W sklad ukladu zasilania wchodza nastejpujace elementy: zarówka 2, rezystor R5, dioda Zenera D, kondensatory: C6 i C7. Jedna koncówka za¬ rówki Z polaczona jest z zaciskiem, do którego podlaczony jest dodatni- biegun zródla zasilania, natomiast do drugiej koncówki dolaczone sa: ka¬ toda diody Zeinera D, dodatni biegun konden¬ satora CT, jedna z koncówek rezystora R5 oraz nózka 14 ukladu scalonego. Druga koncówka re¬ zystora R5 polaczona jest z biegunem dodatnim kondensatora C6 oraz z emiterem tranzystora Tl. 3 0j8 Anoda diody Zenera D, oraz ujemne bieguny kondensatorów C€ i C7 polaczone sa z masa ukladai. 4 ¦~v Dzialanie • generatora jest nastepujace. Przela- 5 czenie mikroprzelacznika M powoduje zmiane stanów na wyjsciach przerzutnika RS na -prze¬ ciwne. Zmiana stanu na wyjsciu Q powoduje wy¬ stapienie na wejsciach bramki El oraz na jed¬ nym z wejsc bramki 62 pojawienie sie zera lo- 10 gicznego a nastepnie jedynki. Jednakze pojawie¬ nie sie jedynki na wejsciu bramki B2 nastepuje nieco pózniej ze wzgledu.na wieksza pojemnosc kondensatora C2. Na drugim wejsciu bramki B2 w tym czasie pojawia sie jedynka, która dzieki 15 duzej stalej czasowej l ukladu RIC? .trwa dluzej niz zero na pierwszym wejsciu.. W ten sposób na wyjsciu bramki BI pojawia sie impuls jedynki Logicznej a tuz po nim na wyjsciu bramki B2 impuls zera logicznego. Ta sekwencja zostaje 20 nastepnie odwró\xiina i wzmocniona w ukladzie wzmacniaczy wyjsciowych. Wysterowanie bazy tranzystora Tl nastepuje za posrednictwem kon- : densatora'C4. Zaiianiem rezystora R3 jest rozlado¬ wanie tego kondensatora po zanattpuJmpailBUi. Rezystor ^5 R2 za/bezpiecza oprowadzenie ladiunlku z Ibaizy tran¬ zystora przy malych obciazeniachgeneratora. Za/row¬ ka 2 sygnalizuje zbyt wysokie napiecie zasilania lub jego niewlasciwa polaryzacje. 30 PL