SU815653A1 - Импульсный генератор - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике и может быть использовано дл  проверки работоспо собности электронных логических схем. Известны логические импульсные генераторы дл  проверки работоспособности электронных логических схем. Логические импульсные генераторы подают на узлы схемы кратковременные сигналы, переключающие эт узлы в логические состо ни , обратные имеющимс . Известные устройства содержат генератор заданидих импульсов , схему управлени  и два уси лител  тока ij . Однако такие генераторы не обеспечивают индикации состо ний генера тора. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению  вл етс  логический импульсный гене ратор , содержащий генератор одиночных импульсов, схему управлени , пе вый вход которой соединен с выходом генератора одиночных импульсов два усилител  тока, входы которых соединены с выходами схемы управлени , схему защиты от перенапр жени  вход которой соединен с выходным зажимом логического импульсного генератора и два выхода - с выходами усилителей тока, и схему анализа состо ний, вход которой соединен с третьим выходом схемы защиты от перенапр хсеНИН и выход - со вторым входом схемы управлени  2 . Недостатком этого импульсного генератора  вл етс  мала  достоверность и нагл дность контрол  логических цифровых элементов. Цель изобретени  - повышение достоверности и нагл дности контрол  цифровых элементов. Эта цель достигаетс  тем, что в импульсный генератор, содержащий ге-. нератор одиночных импульсов, устройство управлени , первый вход которого соединен с выходом генератора одиночных импульсов, два усилител  тока, входы которых соединены с выходами устройства управлени , устройство защиты от перенапр жени , вход которого соединен с выходной шиной импульсного генератора, а выход - с выходами усилителей тока, и устройство анализа состо ний, вход которого соединен с выходом устройства защиты и выход - со вторым входом устройства управлени , введены второе устройство анализа состо ний р дешифратор состо ний, индикатор состо ний, два одновибратора, два элемента 3 И-НЕ и второй генератор одиночных импульсов, при этом второго устройства анализа состо ний подключен к выходу устройства защиты, выход первого устройства анализа состо ний - к первому входу первого элемента 3 И-НЕ и выход второго устройства анализа состо ний к первому входу второго элемента 3 И-НЕ. Выходы первого и второго элемента 3 И-НЕ подключены, соответственно , к входам первого и второго одновибратора, выход первого одновиратора - ко второму входу второго элемента 3 И-НЕ, выход второго одновибратора - ко второму входу первого элемента 3 И-НЕ. Выходы элементов 3 И-НЕ и одновибраторов подключены к входам дешифратора состо ний , к выходу которого подключен индикатор состо ний. Вход второго генератора одиночных импульсов подключен к выходу первого генератора одиночных импульсов, выход второго генератора одиночных импульсов - к третьим входам элементов 3 И-НЕ.

На фиг. 1 представлена структурна  электрическа  схема логического импульсного генератора; на фиг. 2 временные диаграммы работы генератора при генерировании положительного импульса.

Импульсный генератор содержит генератор 1 одиночных импульсов, состо щий из переключател  2 и одновибратора 3, устройство 4 управлени , состо щее из элемента 5 задежки , из элемента НЕ 6 и из двух элементов 2 И-НЕ 7 и 8, усилители 9 и 10 Тока соответственно положительных и отрицательных импульсов устройство 11 защиты от перенапр жени  , выходную шину 12 импульсного генератора, устройство 13 и 14 анализа состо ний, два элемента 3 Й-НЕ 15 и 16, .два одновибратора 17 и 18, дешифратор 19 состо ний, индикатор 20 состо ний, второй генератор 21 одиночных импульсов. Переключатель 2 соединен с входом .одновибратора 3, выход одновибратора 3-е первыми входами элементов 2 Й-НЕ 7 и 8, выходы усилителей 9 и 10 тока соеди1 ены , соответственно, с выходами элементов 2 И-НЕ 7 и 8, выходы усилителей 9 и 10 тока - со вторым выходом устройства 11 защиты, вход устройства 11 защиты соединен с ВЕЛходным зажимом 12, второй выход устройства 11 защиты - с входами устройств анализа состо ний 13 и 14 выходы устройств 13 и 14 соединены, соответственно, с первыми входами элементов 3 И-НЕ 15 и 16, выход элемента 3 И-НЕ 15 Соединен с входо одновибратора 17 и с первым входом

дешифратора 19 состо ний, выход элемента 3 И-НЕ 16 - с входом одновибратора 18 и с четвертым входом дешифратора 19 состо ний, выход одновибратора 17 - со вторым входом дешифратора 19 и со вторым входом элемента 3 И-НЕ 16, выход одновибратора 18 соединен с третьим входом дешифратора 19 и со вторым входом элемента 3 И-НЕ 15, выход дешифратора 19 соединен с индикатором 20 состо ний, выход устройства 14 анализа состо ний - с входом элемента 5 задержки, выход элемента 5 - со вторым входом элемента 2 И-НЕ 7 и с входом элемента НЕ 6, выход элемента НЕ 6 соединен со вторым входом элеме 1та 2 И-НЕ 8, выход одновибратора 3-е входом второго генератора 21 одиночных импульсов, выход второго генератора 21 одиночных импульсов соединен с третьими входами элементов 3 И-НЕ 15 и 16.

На фиг. 2 представлены временна  диаграмма - 22 выходного сигнала одновибратора 3,-23 выходного сигнала второго генератора 21 одиночных импульсов/ - 24 изменени  напр жени  на выходной шине 12, - 25 выходного сигнала устройства анализа состо ний 14, - 26 выходного сигнала устройства 13 анализа состо ний, - 27 выходного сигнала элемента 28 выходного сигнала одновибратора 17, 29 выходного сигнала элемента 2 И-НЕ 16.

Импульсный генератор работает следующим образом.

В исходном состо нии выходна  шина 12 не соединена с контролируемой точкой.

Напр жение на выходной шине 12 выше уровн  логического О, но ниже уровн  логической 1.

На выходах устройств анализа состо ний 13, 14 - уровни логического О, на втором входе элемента 2 И-НЕ 7 - уровень логического О, н втором входе элемента 2 И-НЕ 8 уровень логической 1, переключате 2 находитс  в разомкнутом состо нии на выходе одновибратора 3 и на первых входах элементов 2 Й-НЕ 7 и 8 уровень логического О, на выходах элементов 2 И-НЕ 7, 8.и на входах усилителей - уровнь логической 1, выходные сопротивлени  усилителей 9 10 тока в этом состо нии очень большие . На выходе генератора 21 одиночных импульсов и на третьих входах элементов 3 И-НЕ 15 и 16 - уровень логической 1, на выходах элементов 15, 16 - уровни логической 1, на выходах одновибраторов 17 и 18 уровни логической 1, на всех входах дешифратора 19 - уровни логической 1, индикатор состо ний 20 индицирует состо ние - логическа  неопределенность.

При соединении выходного зажима 12 с контролируемой точкой выходные уровни устройств анализа состо ний 13 и 14 завис т от уровн  нап|р жени  в контролируемой точке. При напр жении в контактируемой точке выше уровн  логической 1, на выходах схем 13, 14, соответственно, уровни 1 и О, на выходе элемента 15 и на первом входе дешифратора 19 - уровень логического О, индикатор состо ний 20 индицирует состо ние - логическа  1. При напр жении в контролируемой точке ниже уровн  логического О, на выходах схем 13 и 14, соответственно, уровни О и 1, на выходе элемента 16 и на четвертом входе дешифратора 19 уровень логического О, индикатор состо ний 20 индицирует состо ние логический О. Если выходной зажим 12 не имеет электрического контакта с провер емой точкой или если напр жение в провер емой точке выше уровн  логического О, но ниже уровн  логической 1, на выходах схем 13, 14 - уровни логического О и индикатор состо ний 20 индицирует, как и в исходном состо нии генератора , состо ние - логическа  неопределенность .

При соединении выходной шины 12 с контролируемой точкой, где напр жение ниже уровн  логического О, и при нажатии на кнопку переключател  2 импульсный генератор генерирует одиночный положительный импульс и индикатор 20 состо ний индицирует состо ние - одиночный положительный импульс. Генерирование положительного импульса иллюстрировано на временных диаграммах фиг. 2. Нажатием кнопки переключател  2 на временном моменте TQ запускаютс  одновибратор 3 и генератор 21 одиночных импульсов . Одновибратор 3 вырабатывает положительный импульс длительностью ТИ 1-22, генератор 21 одиночных импульсов вырабатывает отрицательный импульс длительностью ТИ 2-23. Положительный импульс - 22 поступает на первые входы элементов 2 И-НЕ 7 и 8. Прохождение импульса либо через элемент 7, либо через элемент 8 зависит от напр жени  на выходном зажиме 12. Так как выходной зажим 12 подключен к контролируемой точке, где напр жение ниже уровн  логического О - 24, на выходе устройства анализа состо ний 14 уровень логической 1, на втором входе элемента 7 - уровень логической 1 и на втором входе элемента 8 - уровень логического О.

Импульс проходит через элемент 7, усиливаетс  усилителем тока 9, и, поступа  на выходной зажим 12, переключает логическое состо ние в провер емой точке логической схемы,

На выходе схемы 14 на временном моменте Т 1-25 устанавливаетс  уровень логического О, но, так как задержка в элементе 5 задержки больше длительности импульса ТИ 1, логическое состо ние на входах элементов 7 и 8 в течение импульса ТИ 1 ке мен етс . На выходе элемента 13 на временном моменте Т1 - 26 устанавливаетс  уровень логической 1, в течение ТИ223 отрицательный импульс генератора

o 21 одиночных импульсов запрещает переключение элементов 15 и 16. При окончании отрицательного импульса на временном моменте Т2 - 23 на всех входах элемента 3 И-НЕ 15 5 уровни логической 1 и элемент 15 переключаетс  - 27, запуска  одновибратор : 7.

Одновибратор 17 вырабатывает отрицательный импульс ТИЗ-28, который

0 поступает на второй вход дешифратора 19 и на вход элемента 16. От дешифратора 19 импульс поступает на индикатор 20 состо ний, который-в течение импульса ТИЗ, примерно 100 мс, индицирует состо ние - логи5 ческа  1. На временном моменте ТЗ на выходном зажиме 12 устанавливаетс  уровень логического О - 24, на выходе элемента 14 устанавливаетс  уровень логической 1 - 25, который

0 поступает на вход элемента 16.

На второй вход элемента 16 от выхода одновибратора 17 поступает отрицательный импульс ТИЗ - 28, который переключает элемент 16 на вре5 менном моменте Т4 - 29. От выхода элемента 16 уровень логического. О поступает на вход дешифратора 19 и индикатор состо ний 20 после импульса ТИЗ - 28 индицирует состо ние 0 логический О.

При соединении выходной шины 12 с контролируемой точкой, где напр жение выше уровн  логического О, и при нажатии на кнопку переключател  2 генератор генерирует одиноч5 ный отрицательный импульс и индикатор 20 состо ний индицирует состо ние - одиночный отрицательный импульс . Так как напр жение на выход-ной шине 12 выше уровн  логического

O О, на выходе схемы 14 и на втором входе элемента 7 - логический О, на входе элемента 8 - логическа  1.

Импульс ТИ1 - 22 проходит через элемент 8, усиливаетс  усилителем

5 10 и, поступа  на выходную шину 12, переключает логическое состо ние в провер емой точке логической схемы. На выходе устройства 14 устанавливаетс  уровень логическа  1 и, после отрицательного импульса генера0 тора 21 одиночных импульсов длительностью ТИ2 - 23 на втором входе элемента 16, элемент 16 переключаетс , запуска  одновибратор 18, от выхода которого отрицательный им5

пульс, длительностью примерно 100 м поступает на третий вход дешифратора 19 и индикатор 20 состо ний в течение импульса индицирует состо ние - логический О.

При соединении выходной шины 12 шиной питани  или с общей шиной индикатор состо ний 20 индицирует, соответственно , состо ние - логическа 1 или логический О. Дл  различени  логических цепей от цепей питани  или дл  обнаружени  короткого замыкани  логической цепи с шиной питани  или с общей шиной, на исследуемую цепь необходимо подать импульс от импульсного генератора. Генератор способен генерировать переключающие импульсы длительностью ТИ1 - 24 , если выходна  шина 12 подключена к логической цепи, т.е. к выходам и входам логических элементов Если выходную шину 12 подключить к шине питани  или к общей шине,, то генератор не способен генерировать импульсы длительностью ТИ1 - 24, но генерирование мощных импульсов вызывает кратковременные импульсные помехи, которые переключают быстродействующие устройства анализа состо ний 13 и 14. В предлагаемом импульсном генераторе генератор 21 одиночных импульсов вырабатывает отрицательный импульс - 23, который в течение ТИ2 запрещает переключение элементов 15 и 16. Таким образом , при выходных импульсах логического импульсного генератора длительностью менее ТИ2 элементы 15 или 16 не переключаютс , одновибраторы 17 и 18 не запускаютс  и импульсы индикатором состо ний 20 не индицируютс , в качестве устройств анализа состо ний 13, 14 используют и схемы , у которых врем  переключени  только немного меньше длительности генерируемого импульса ТИ1. Однако в этом случае уменьшаютс  функциональные возможности предлагаемого устройства, так как при использовании быстродействующих устройств анализа состо ний. 13 и 14 данный, генератор используют как и быстродействующий логический индикатор.

Использование импульсного генератора позвол ет повышать нагл дность контрол  логических схем, поскольку индицируетс  выходное логическое статическое состо ние и выходные импульсы генератора. Повышаетс  скорость и достоверность контрол , так как можно быстро убедитьс  в исправности генератора, в правильности подключени  генератора к провер емой точке и наблюдать реакцию провер емой схемы в точке

генерировани  стимулирующих импульсов . С помощью генератора можно дос товерно отличить цепи логического сигнала от цепей питани  и обнаружить короткие замыкани  между цеп ми логического сигнала и цеп ми питани .

Claims (2)

1.Электроника, 1975, № 19, с. 37-45.

2.Приборы и системы управлени , 1977, № 10,- с. 50, 51.

Фиг.1

TO Г, тг Tjr

Фмг.