SU1058074A1 - Динамический триггер А.С.Гребнева - Google Patents

Abstract

Динамический триггер, содержащий формирователь тактовыхимпульсов,: фототиристоры и светодиоды в составе диодно-тиристорных оптронов, о т личающийс  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей , в него введены диоди, резисторы, конденсаторы, анод фототиристора первого оптрона подключен к первому выходу Формировател  тактовых импульсов, катод его через первый конденсатор подключен к второму выходу формировател  тактовых импульсов , и через последовательное соединение первого резистора и перJBoro диода - к первому выходу устройства , который через второй диод,еветодиод второго оптрона и второй резистор подключен к аноду светодиода третьего оптрона, катод которого подключен к третьему выходу формировател  тактовых импульсов, к которому подключен катод светодиода четвертого оптрона, анод которого соединен с первым выводом третьего резистора j фототиристор четвертого оптрона включен встречно-параллельно фототиристору первого оптрона, катод Фототиристора третьего оптрона подключен к первому выходу формировател  тактовых импульсов, анод через ;четвертый резистор и третий диод подключен к второму выходу устройства , и через второй конденсатор -к втоpotiy выходу формировател  тактовых импульсов, встречно-параллельно фо9тотиристору третьего оптрона включен четвертый диод, аНод фототиристоi ра второго оптрона подключен к второму выходу формировател  тактовых им (П . пульсов, кат-од через третий конденсатор - к первому выходу формировател  тактовых импульсов и через последовательное соединение п того резистора и п того диода - к третьему выходу устройства и к аноду светодиода первого оптрона, катод которого подключен к четвертому выходу формировател  тактовых импульсов, катод фототиристора первого оптрона подсд ключен к катоду шестого диода, анод 00 которого подкл.ючен к первому входу О устройства, анод светодиода второго оптрона подключен к катоду седьмого | диода, анод-которого подключен к вто4 ррму входу устройства, второй вывод третьего резистора подключен к четвертому входу, а катод фототиристора первого оптрона - к п тому входу устройства .

Description

Изобретение относитс  к импульсной технике, в частности к импульсным логическим элементам на оптронах, и предназначено дл  использовани  в системах автоматического управле ни  и контрол , а именно дл  реали 5 зации логической функции Пам ть.

Известен динамический триггер, содержащий элементы И, ИЛИ, НЕ и линию задержки 1 .

Недостаток триггера - разнород- Ю ность элементной базы. Известен также динамический триггер , содержащий формирователь Тактовых импульсов, фотоприемник (например фототиристор) и источник све- 15 та например, свётодио,и) .

Однако в известном триггере огра- : ничейные функциональные возможности, а именно наличие только оптических выходов. . . 20

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей, заключающеес  в обеспечении электрических выходных сигналов с увеличенной, на-, грузочнрй способностью по выходам, -с при высоком сопротивлении по входам.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в динамически,й триггер, содержаий формирователь тактовых импульсов, фототиристоры и светодиоды в составе

- tfl

диодно-тиристорных оптронов, введены - иоды, резисторы, конденсаторы, анод фототиристора первого оптрона подключен к. первому выходу формировател  тактовых импульсов, катод его через первый конденсатор подключен 35 к второму выходу формировател  тактр- вых импульсов и через последовательное соединение первого резистора и первого диода - к пepвo y выходу устройства , который через второй диод 40 светодиод второго оптрона и.второй резистор подключен к аноду светоиода третьего оптрона, катод которого подключен к третьему выходу формировател  тактовых Импульсов, 45 к которому подключен катод светодиоа четвертого оптрона, анод которого соединен с первым выводом третьего, резистора, фототиристор четвертого оптрона включен встречно-параллельно сп фототиристору первого оптрона катод фототиристора третьего оптрона подключен к первому выходу формировате  та:ктовых импульсов, анод через четвертый резистор и третий диод подключен к второму выходу устройства И через второй конденсатор - к второу выходу формировател  тактовых импульсов , встречно-параллельно фототиристору третьего оптрона включен етвертый диод, анод фототиристора 60 второго оптрона подключен к второму выходу формировател  тактовых импуль-. сов, катод через третий конденсаторк первому выходу формировател  тактовых импульсов и через послед-ова- 5

тельное соединение п того резистора .и п того диода - к третьему выходу устройства и к аноду светодиода первого оптрона, катод которого подключен к четвертог/iy выходу формировател  тактовых импульсов, катод фото-тиристора первого оптрона подключен к катоду шестого диода, анод которого подключен к первому входу устройства, анод светодиода второго оптрона подключен к катоду седьмрго диода, анод которого подключён к втррому входу устройст- ва, второй вывод третьего резистора подключен к четвертому входу , а катод фототиристора первого оптрона - к п тому входу устройства .

На фиг.1 представлена принципиальна  схема динамического, триггера; на фиг.2 - схема формировател  тактрвых импульсов, (варианты); на ,фиг.3 -.временные диаграммы напр жений и токов в характерных точках схемы.

В динамический триггер (фиг.1), содержащий.формирователь тактовых, импульсов,. фототиристоры и светодиоды в составе диодно-тиристорных оптронов, введены диоды, резисторы, конденсаторы, ан.од фототиристора первого оптрона 1 подключен к первому ВЫХОДУ 2 формировател  3 тактовых импульсов, катод его через первый конденсатор 4 подключен к второму выходу 5 формировател  3 тактовых импульсов и через последовательное соединение первого резис- ора б и первого диода 7 - к первому выходу 8 устройства, который через второй диод 9 подключ,ен к аноду светодиода второго оптрона 10, катод которого второй резистор 11 и светодиод третьего оптрона 12 подключен к третьему выходу 13 формировател  3 тактовых импульсов , к которому подключен катод светодиода четвертого оптрона 14, анод которого соединен с первыгл выводом тр тьего резистора 15, фототиристор четвертого оптрона 14 включен встречно-параллельно фототиристору первого оптрона 1, катод фототиристора третьего оптрона 12 подключен к первому выходу 2 формирвател  3 тактовых импульсов, анод через четвертый резистор 16 и третий диод 17 подключен к второму выходу 18 устройства и через второй конденсатор 19 - к второглу выходу 5 формировател  3 тактовых импульсов , встречно-параллельНо фототиристору третьего оптрона 12 включен четвертый диод 20, анод фототиристора вторрго оптрона 10 подключен к второму выходу 5 формировател  3 тактовых импульсов, катод через третий конденсатор 21 - к nepBOMv выоду 2 формировател  3 тактовых мпульсов и через последрвательное оединение п того резистора 22 и  того диода 23 - к третьему выоду 24 устройства и к аноду светоиода первого оптрона 1, катод коорого подключен к четвертому выоду 25 формировател  3 тактовых мпульсов, катод, фототиристора перого оптрона 1 подключен к катоду естого диода 26, анод которого подключен к первому входу 27 устройства, анод светодиода второго оптрона 10 подключен к катоду седьмого диода 27, анод которого включен к вторсачу входу 28 устройства, первый выход 2 формировател  тактовых импульсов подключен к третьему входу 29 устройства , второй вывод третьего резистора 15 подключен к четвертому входу 30, а катод фототиристора первого оптрона 1 - к п тому входу 31 устройства.

Формирователь тактовых импульсов фиг.2) содержит трансформатор 32 с первичной обмоткой 33 и вторичными обмотками 34 и 35, резисторы 36 и 37, диодно-тиристорные оптроны 38-41, диоды 42 и 43.

Устройство работает .следующим образом.

В исходном состо нии до подачи питани  /переменного напр жени ) оптроны 1,10, 12 и закрыты, коненсаторы 4 и 21 разр жены.. В положительные полупериощ конденсатор 19 периодически зар жаетс  по цепи: выход 2, диад 20, конденсатор 19, выход 5. Через светодиод оптрона 38 протекает ток по цепи: начало обмотки 35, светсдиод оптрона 38, диод 43, конец обмотки 35, и оптрон периодически открываетс  в положительные папупериоды, В эти же полупериоды оптроны 39-4i закрыты, так как через их сэетодиоды ток не протекает . В отрицательные полупериоды через светодиоды оптронов 39,41 и диод 42 протекает ток и они открываютс . С открытием -опэрона 39 периодически в отрицательные полупериолы соедин ютс  выходы 13 и 5 через его фототиристр и с открытием оптрона 41 через светодиод оптрона 40 ток протекает по цепи: конец обмоткой 35 трансформатора 32, диод 42, фототиристор оптрона 41, светодиод оптрона 40, резистор 37, начало обмотки 35. При этом оптрон 40. периодически с замедлением в отрицательные полупериода открываетс  и соедин ет выходы 13 и 5 через свой фототиристор и фототиристор оптрона 39. Между выходом 43 и инверсным выходом 18 в зависимости от логических операций включаютс  входы логических элементов (светодиоды оптронов на схеме условно не показаны). Например, при подключении нагрузки на инверсный выход 18 входа другого импульсного логического элемента на нем формируетс  последовательность импульсов. В кахсдый отрицательный полупериод на нем формируетс  короткий импульс за счет тока разр да конденсатора 19 по цепи: лева  обкладка конденсатора 19, резистор 16, диод 17, выход 18, входы логических элементов, выход 43, фототйристор оптрона 40, фототиристор оптройа 39, выход-5, права  обкладка конденсатора 19. Таким- образом , на выходах 8 и 24 сигнал соот ветствует логическому нулю, а на выходе

18- логической единице. При замыкании цепи вход 27 - выход 2 конденсатор 4 в положительные полуперис ы периодически зар жаетс  по цепи: выход 2, вход 27 диод 26, конденса- . тор 4, выход 5. В отрицательные периоды конденсатор 4 периодически разр жаетс  по цепи: лева  его обкладка , резистор б, диод 7, выход 8, диод 9, светодиод оптрона 10, резистор 11, светодиод оптрона 12, выход 13, фототиристор оптрона 39, выход

5, права  обкладка конденсатора 4. В отрицательные полуперноды формирователем такта 3 обеспечиваетс  открытие оптрона 40. Протекание тока в отрицательные полупериодщ в светодиоде оптрона 10 приводит к его периодическому отпиранию в эти полупериоды и к зар ду конденсатора 21, а протекание тока в светодиоде оптрона 12 вызывает также его периодическое отпирание, следовательно, протекание тока через конденсатор 19 и его разр д. Ток через конденсатор 19 протекает по цепи: выход 5, конденсатор 19, фототиристор оптрона 12, выход 2. в результате протекани  переменного тока через канденсатор

19на выходе. 18 сигнал соответствует логическому нулю. .В св зи с тем, что оптроны 39 и 3 открываютс  раньше, чем оптрон 40, на выходе сигнал помехи равен практически нулю. Зар женный же конденсатор 21 периодически в положительные полупериоды разр жаетс  по цепи обратной св зи: права  его обкладка, резистор 22, диод 23, выход 24, светодиод оптрона 1, выход 25, фототиристор 38, шина

21, лева  его обкладка. В полскжительные полупериоды формирователем такта 3 обеспечиваетс  открытие оптрона 38. .В дальнейшем описанный цикл открыти  оптронов 1 и 10, зар д конденсаторов 4 и 21 и их разр д, св занный с открытием оптронов, периодически повтор етс . При этом на выходе 8 формируетс  сигнал логической единицы, а на выходе 18 - сигнал логического нул . На выходе 24, также как и на выходе 8 формируетс  сиг5 нал логической единицы, но только в положительные попупериоды. Сброс дингииичеекого триггера в исходное состо ние можно осуществить размыка нием цепи вход 29 - выход 2, замыканием цепи вход 31 - выход 2, при этом через, конденсатор 4 протекает переменный ток по цепи: выход 5, конденсатор 4, вход 31, выход 2 и разр да его через резистор б, дио 7 и выход 8 не происходит. Сброс динамического триггера можно также осуществить отпиранием оптрона 14, дл  чего на вход 30 необходимо по дать сигнал логической единицы с вы хода другого элемента. Ток через светодиод оптрона 14 протекает по цепи аналогично той, т. которой про текает ток во входных цеп х оптроно 10и 12, светодиоды которых подключены к выходу 8, лишь с той разнице что вход 30 подключен к выходу друг го логического элемента. Взвод динамического триггера, кроме того, можно осуществить подачей входного сигнала на вход 28. Выход 24 в соче тании с выходом В может быть использован дл  управлени  двум  тирис торами при питании нагрузки переменным током или дл  управлени  симметричным тиристором. Резисторы 11и 15 предусмотрены дл  выравнивани  токов управлени  оптронов при параллельном их подкл1эчении к выходу элемента. На фиг.З приведены временные диаграммы напр жени  в соответствующих точках схемы, в частности напр жени  УЧ (21,7) при наличии на выходах 8 (24,18) сигнала логической единицы , напр жение U на конденсаторе 19 при наличии на выходе 18 сигнала логического нул , напр жение на выходе 18 при наличии на нем логичес кого нул , а также форма выходных напр жений Ug (18,24) при, различной нагрузке на соответствующих выходах . . Предлагаемый динамический триггер обладает большими функциональными возмохсност ми по сравнению с прототипом , так как формирует сигналы на трех выходах в зависимости от состо ни  входов, причем сигналы с выходов 8 и 24 обеспечивают, управление тиристора при питании нагрузки переменным током. Входы 27,29 и 31 допускают включение элементов управлени  с широким диапазоном сопротивлений в пределах от единиц Ом до 1000оЦ а при необходимости подбором емкости конденсатора 4 можно получить и большие величины. Наличие входов 27,29 и 31 с возможностью подключени  к ним элементов с различными величинами сопротивлений позвол ет на их входы включать непосредственно датчики управлени , исключает необходимость использовани  выходных контактов реле аппаратов. При по влении питани  на выходы 2 и 5 формировател  3 или при сн тии напр жени  с этих шин и повторном его включении динамический триггер автоматически возвращаетс  в исходное состо ние. Схема выполнена на единой полупроводниковой элементной базе, основным элементом которой  вл етс  диодно-тиристорный оптрон. Разброс параметров оптронов как в процессе первоначальной сборки элементов, так и их изменени  в процессе эксплуатации практически не вли ют на работу динамического триггера, что повышает надежность его в работе.

13 «J (риг, 2

25

Claims (1)

1. Динамический триггер, содержащий формирователь тактовых импульсов, : фототиристоры и светодиоды в составе диодно-тиристорных оптронов, о т личающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены диоды, резисторы, конденсаторы, анод фототиристора первого оптрона подключен к первому выходу формирователя тактовых импульсов, катод его через первый конденсатор подключен к второму выходу формирователя тактовых импульсов, и через последовательное соединение первого резистора и первого диода - к первому выходу устройства, который через второй диод,светодиод второго оптрона и второй резистор подключен к аноду светодиода третьего оптрона, катод которого подключен к третьему выходу формирователя тактовых импульсов, к которо му* подключен катод светодиода четвертого оптрона, анод которого соединен с первым выводом третьего резистора, фототиристор четвертого оптрона включен встречно-параллельно фототиристору первого оптрона, катод фототиристора третьего оптрона подключен к первому выходу формирователя тактовых импульсов, анод через четвертый резистор и третий диод подключен к второму выходу устройства. и через второй конденсатор -к второму выходу формирователя тактовых импульсов, встречно-параллельно фонт ©тиристору третьего оптрона включен четвертый диод, анод фототиристора второго оптрона подключен к второму выходу формирователя тактовых импульсов , катод через третий конденсатор - к первому выходу формирователя тактовых импульсов и через последовательное соединение пятого резистора и пятого диода - к третьему выходу устройства и к аноду, светодиода первого оптрона, катод которого подключен к четвертому выходу формирователя тактовых импульсов, катод фототиристора первого оптрона подключен к катоду шестого диода, анод . которого подключен к первому входу устройства, анод светодиода второго оптрона подключен к катоду седьмого диода , анод· которого подключен к вторрму входу устройства, второй вывод третьего резистора подключен к четвертому входу, а катод фототиристора первого оптрона - к пятому входу устройства.·