Імітансний rs-тригер

Реферат: Імітансний RS-тригер містить загальну шину, R та S входи RS-тригера, прямий та інверсний виходи RS-тригера. Введено шість відрізків лінії передачі, при цьому перший, другий та третій відрізки лінії передачі з'єднані між собою в першому спільному вузлі, а третій відрізок лінії передачі, довжина якого дорівнює чверті робочої довжини хвилі в лініях передачі та має хвильовий опір Z0 / 2 , з'єднаний з прямим виходом RS-тригера, перший відрізок лінії передачі, довжина якого менша чверті робочої довжини хвилі, з'єднаний з R входом RS-тригера, другий відрізок лінії передачі, довжина якого менша чверті робочої довжини хвилі, з'єднаний з четвертим відрізком лінії передачі, довжина якого менша чверті робочої довжини хвилі, четвертий, п'ятий та шостий відрізки лінії передачі також з'єднані між собою в другому спільному вузлі, а шостий відрізок лінії передачі, довжина якого дорівнює чверті робочої довжини хвилі та має хвильовий опір Z0 / 2 , з'єднаний з інверсним виходом RS-тригера, п'ятий відрізок лінії передачі, довжина якого менша чверті робочої довжини хвилі, з'єднаний з S входом RS-тригера, R і S входи RS-тригера та прямий і інверсний виходи RS-тригера з'єднані з загальною шиною. UA 93962 U (54) ІМІТАНСНИЙ RS-ТРИГЕР UA 93962 U UA 93962 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до галузі обчислювальної техніки та автоматики і може бути використана для систем обробки інформації. Відомий тригер на тунельному діоді, який містить тунельний діод, анод якого через перший резистор підключений до шини живлення, через другий резистор - до входу тригера, а катод до загальної шини [Справочник по импульсной технике / Под. ред. В.Н. Яковлева. - Киев: Техника, 1970 г., с. 591]. Недоліком даного тригера є понижені надійність, енергетична ефективність та економічність через використання додаткового джерела живлення та напівпровідникових діодів. Найбільш близьким до запропонованого пристрою є RS-тригер, який містить загальну шину, шину живлення та шину зміщення, шість резисторів, два конденсатори та два біполярних транзистори, емітер першого біполярного транзистора з'єднаний з загальною шиною, його база з'єднана з R входом RS-тригера та через перший резистор та паралельно підключений до нього перший конденсатор з'єднана з прямим виходом RS-тригера, колектором другого біполярного транзистора та через другий резистор з шиною живлення, а через третій резистор з'єднана із шиною зміщення, колектор першого біполярного транзистора з'єднаний з інверсним виходом RS-тригера, через другий резистор - з шиною живлення і через четвертий резистор та паралельно підключений до нього другий конденсатор - з базою другого біполярного транзистора, емітер другого біполярного транзистора з'єднаний з загальною шиною, його база з'єднана з S входом RS-тригера і через четвертий резистор та паралельно підключений до нього другий конденсатор з'єднана з інверсним виходом RS-тригера, колектором першого біполярного транзистора та через п'ятий резистор з'єднана з шиною живлення, а через шостий резистор з'єднана із шиною зміщення, колектор другого біполярного транзистора з'єднаний з прямим виходом RS-тригера, через п'ятий резистор - з шиною живлення та через перший резистор і паралельно підключений до нього перший конденсатор - з базою першого біполярного транзистора. [http://nikellanjilo.ru/?p=1370]. Недоліком даного RS-тригера є низька надійність, енергетична ефективність та економічність через використання додаткового джерела живлення та транзисторів. В основу корисної моделі поставлено задачу створення такого імітансного RS-тригера, в якому за рахунок введення нових елементів та зв'язків досягається можливість реалізації RSтригера шляхом використання відрізків лінії передачі, що призводить до підвищення його надійності, енергетичної ефективності та економічності. Поставлена задача вирішується тим, що в імітансний RS-тригер, який містить загальну шину, R та S входи RS-тригера, прямий та інверсний виходи RS-тригера, введено шість відрізків лінії передачі, при цьому перший, другий та третій відрізки лінії передачі з'єднані між собою в першому спільному вузлі, а третій відрізок лінії передачі, довжина якого дорівнює чверті робочої довжини хвилі в лініях передачі та має хвильовий опір Z 0 / 2 , з'єднаний з прямим виходом RSтригера, перший відрізок лінії передачі, довжина якого менша чверті робочої довжини хвилі, з'єднаний з R входом RS-тригера, другий відрізок лінії передачі, довжина якого менша чверті робочої довжини хвилі, з'єднаний з четвертим відрізком лінії передачі, довжина якого менша чверті робочої довжини хвилі, четвертий, п'ятий та шостий відрізки лінії передачі також з'єднані між собою в другому спільному вузлі, а шостий відрізок лінії передачі, довжина якого дорівнює чверті робочої довжини хвилі та має хвильовий опір Z 0 / 2 , з'єднаний з інверсним виходом RSтригера, п'ятий відрізок лінії передачі, довжина якого менша чверті робочої довжини хвилі, з'єднаний з S входом RS-тригера, R і S входи RS-тригера та прямий і інверсний виходи RSтригера з'єднані з загальною шиною. На кресленні наведено схему імітансного RS-тригера. Пристрій містить загальну шину 13, R та S входи RS-тригера 9 та 10, прямий 11 та інверсний 12 виходи RS-тригера, введено шість відрізків лінії передачі 1, 2, 3, 4, 5, 6, при цьому перший 1, другий 2 та третій 3 відрізки лінії передачі з'єднані між собою в першому спільному вузлі 7, а третій 3 відрізок лінії передачі, довжина якого дорівнює чверті робочої довжини хвилі в лініях передачі та має хвильовий опір Z 0 / 2 , з'єднаний з прямим 11 виходом RS-тригера, перший 1 відрізок лінії передачі, довжина якого менша чверті робочої довжини хвилі, з'єднаний з R входом 9 RS-тригера, другий 2 відрізок лінії передачі, довжина якого менша чверті робочої довжини хвилі, з'єднаний з четвертим 4 відрізком лінії передачі, довжина якого менша чверті робочої довжини хвилі, четвертий 4, п'ятий 5 та шостий 6 відрізки лінії передачі також з'єднані між собою в другому спільному вузлі 8, а шостий 6 відрізок лінії передачі, довжина якого дорівнює чверті робочої довжини хвилі та має хвильовий опір Z 0 / 2 , з'єднаний з інверсним 12 виходом RS-тригера, п'ятий 5 відрізок лінії передачі, довжина якого менша чверті робочої 1 UA 93962 U 5 10 15 20 довжини хвилі, з'єднаний з S входом 10 RS-тригера, R і S входи 9 і 10 RS-тригера та прямий 11 і інверсний 12 виходи RS-тригера з'єднані з загальною шиною 13. Пристрій працює наступним чином. Перший 1, другий 2 та третій 3 відрізки лінії передачі, з'єднані між собою в першому спільному вузлі 7, утворюють перший логічний елемент АБО-НІ. Четвертий 4, п'ятий 5 та шостий 6 відрізки лінії передачі, з'єднані між собою в другому спільному вузлі 8, утворюють другий логічний елемент АБО-НІ. Один з входів кожного логічного елемента АБО-НІ є R 9 або S 10 входом RS-тригера, що з'єднані з загальною шиною 13. Інший вхід одного логічного елемента АБО-НІ з'єднаний з аналогічним входом іншого логічного елемента АБО-НІ. Виходи логічних елементів АБО-НІ є першим 11 та другим 12 виходами RS-тригера, що з'єднані з загальною шиною 13. У нульовий момент часу, коли ні на один вхід (R 9 і S 10) не подана логічна одиниця, прямий вихід 11 (Q) дорівнює 0, відповідно, інверсний 12 дорівнює 1. Якщо на S вхід 9 подати напругу, рівень якої відповідатиме одиниці, то прямий вихід 11 стрибкоподібно змінить своє значення на 1, а інверсний 10 вхід - на 0. Відбудеться запис інформації. Якщо забрати одиницю з S входу 9, тоді виходи 11 та 12 не змінять свій стан, залишаться такими, якими були - проявлення властивості пам'яті. При подачі одиничного сигналу на S вхід 10 (вхід скидання), тобто R=1, інверсний вихід 12 різко стане рівним 1, а прямий вихід 11 стане рівним 0. Не можна одночасно подавати одиничні сигнали на обидва входи 9 і 10, нормальна робота RS-тригера в цьому випадку неможлива. В запропонованому імітансному RS-тригері в якості логічної змінної використовується характер імітанса електричного кола на змінному струмі. До R входу 9 або S входу 10 з входів RS-тригера можуть підключатися ємнісні імітанси з провідністю jBC або індуктивні імітанси з провідністю  jBL . 25 При використанні відрізків лінії передачі 1, 2, 4, 5 з хвильовим опором Z 0 (зазвичай 50 Ом) в точці їх з'єднання, тобто в спільному вузлі зв'язку 7 або 8, відбувається дворазове зменшення вихідного опору імітансного логічного елементу АБО, що призводить до неузгодженості його виходу з подальшими компонентами. Для виключення такої неузгодженості використовується чвертьхвильовий трансформатор, у вигляді відрізка лінії передачі 3 або 5, довжина якого 30 дорівнює чверті довжини хвилі та має хвильовий опір Z 0 / 2 . Довжина відрізків лінії передачі 1, 2, 4, 5 повинна бути менша  / 4 . Приймаючи, що логічному нулю відповідає ємнісний імітанс jBC , а логічній одиниці індуктивний імітанс  jBL , отримуємо таблицю істинності імітансного RS-тригера, подану в табл. 1. 35 Таблиця 1 R BC 0 BC 0 BC 0 BC 0 BL 1 BL 1 BL 1 BL 1 S BC 0 BC 0 BL 1 BL 1 BC 0 BC 0 BL 1 BL 1 Q(t) Q(t+1) BC 0 BC 0 BL 1 Пояснення BL Зберігання інформації 1 BC 0 BL 1 BL 1 BL Встановлення одиниці 1 BC 0 BL 1 BC 0 BC Встановлення нуля 0 BC 0 BL 1 2 * Заборонена комбінація * UA 93962 U Отже, з таблиці видно, що представлені логічні рівні відповідають таблиці істинності імітансного RS-тригера, за умови, що довжина відрізків ліній передачі 1, 2, 4, 5 буде однаковою та менша чверті робочої довжини хвилі електромагнітного сигналу в лініях передачі, а довжина відрізків лінії передачі 3 і 6 повинна дорівнювати чверті довжини хвилі та мати хвильовий опір 5 Z 0 / 3 , а також коли буде виконуватись умова BL  BC . ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 15 20 Імітансний RS-тригер, який містить загальну шину, R та S входи RS-тригера, прямий та інверсний виходи RS-тригера, який відрізняється тим, що введено шість відрізків лінії передачі, при цьому перший, другий та третій відрізки лінії передачі з'єднані між собою в першому спільному вузлі, а третій відрізок лінії передачі, довжина якого дорівнює чверті робочої довжини хвилі в лініях передачі та має хвильовий опір Z0 / 2 , з'єднаний з прямим виходом RSтригера, перший відрізок лінії передачі, довжина якого менша чверті робочої довжини хвилі, з'єднаний з R входом RS-тригера, другий відрізок лінії передачі, довжина якого менша чверті робочої довжини хвилі, з'єднаний з четвертим відрізком лінії передачі, довжина якого менша чверті робочої довжини хвилі, четвертий, п'ятий та шостий відрізки лінії передачі також з'єднані між собою в другому спільному вузлі, а шостий відрізок лінії передачі, довжина якого дорівнює чверті робочої довжини хвилі та має хвильовий опір Z0 / 2 , з'єднаний з інверсним виходом RSтригера, п'ятий відрізок лінії передачі, довжина якого менша чверті робочої довжини хвилі, з'єднаний з S входом RS-тригера, R і S входи RS-тригера та прямий і інверсний виходи RSтригера з'єднані з загальною шиною. Комп’ютерна верстка І. Скворцова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3