專利名稱：用于產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖序列的電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明基于一種用作產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖序列的電路。
這種時(shí)鐘脈沖序列在較大的數(shù)字系統(tǒng)中，被用作同時(shí)控制諸如模—數(shù)轉(zhuǎn)換器、數(shù)—模轉(zhuǎn)換器、解碼器、存儲(chǔ)器之類工作所必需的系統(tǒng)時(shí)鐘。時(shí)鐘脈沖序列可以利用具有門限特性的觸發(fā)器從輸入信號(hào)產(chǎn)生。在實(shí)際應(yīng)用中，如果信號(hào)是經(jīng)由例如傳輸通道或磁帶記錄設(shè)備提供時(shí)輸入信號(hào)可能具有很大的幅度起落。倘若輸入信號(hào)的幅度進(jìn)入到用于產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖序列的觸發(fā)器電路的閾值范圍，那么持續(xù)時(shí)間很短(只有幾毫微秒(ns))的短脈沖就會(huì)出現(xiàn)在時(shí)鐘脈沖序列內(nèi)。但是，為了確保對(duì)系統(tǒng)的完全控制，數(shù)字電路要求控制脈沖有一最小脈寬。當(dāng)?shù)陀谶@一最小脈寬要求時(shí)，受控各電路就不再工作或產(chǎn)生錯(cuò)誤。此外，由于邊緣持續(xù)時(shí)間的有限，幅度的減少也可引起非常小的脈沖寬度。
本發(fā)明的目的在于發(fā)展一種文中描述的電路，即使輸入的是幅度變化的同步信號(hào)，該電路產(chǎn)生的時(shí)鐘脈沖序列中也不會(huì)出現(xiàn)脈寬太小的短脈沖。
本發(fā)明基于以下知識(shí)。如果輸入信號(hào)的最大幅度實(shí)際上與觸發(fā)器電路的閾值重合，也有產(chǎn)生短脈沖的危險(xiǎn)。這是由于事實(shí)上輸入信號(hào)的幅度上升沿和幅度下降落沿會(huì)偶爾重合地達(dá)到觸發(fā)器的閾值。通過本發(fā)明所闡述的具有滯后特性的觸發(fā)器電路，對(duì)應(yīng)上升的輸入信號(hào)和下落的輸入信號(hào)，分別有兩個(gè)不同大小的閾值起作用，這樣就排除了上升電壓與降落電壓同時(shí)到達(dá)閾值的情況。不論各輸入信號(hào)實(shí)際幅度如何都是這樣。因?yàn)檩斎胄盘?hào)永遠(yuǎn)不可能同時(shí)到達(dá)兩個(gè)各不相同的閾值，這就保證了根據(jù)輸入信號(hào)的幅度，按所期望的方式，要么絕對(duì)地不產(chǎn)生脈沖輸出，要么生成一個(gè)具有足夠持續(xù)時(shí)間的脈沖，該持續(xù)時(shí)間決定于兩個(gè)閾值之差。
因此，使用本發(fā)明可以以一種技術(shù)上簡單的電路防止不需要的短脈沖的出現(xiàn)。從具有滯后特性的觸發(fā)器得到的電壓最好與從不具有滯后特性的觸發(fā)器得到的電壓結(jié)合。在本發(fā)明的電中，實(shí)際上能做到絕對(duì)不生成脈沖，而不是生成不需要的短脈沖。即使在最壞的情況下，也只是暫時(shí)減慢了系統(tǒng)的工作速度，卻避免了持續(xù)時(shí)間過于短暫的脈沖可能造成的干擾。
本發(fā)明以附圖形式表示，其中

圖1以脈沖圖表示的電路功能；圖2實(shí)施例一的電路框圖；圖3實(shí)施例二的電路框圖；圖4，圖3實(shí)施例的脈沖圖。
在圖1和圖2的輸入端，有一幅度起落的輸入信號(hào)Ue，由此要產(chǎn)生出一個(gè)幅度穩(wěn)定的而沒有暫短電壓尖峰形式的鐘脈沖信號(hào)。Ue送入比較器2的一個(gè)輸入端，在它的另一輸入端是參考電壓Ref，其值為Sm。比較器2構(gòu)成一個(gè)門限電路，它以同樣的閾值對(duì)Ue的上升和下降作出響應(yīng)。所以只要Ue值大于Sm，輸出電壓U2的值就為“1”。這時(shí)如果減小輸入信號(hào)幅度，使Ue的最大值接近Sm，就可能有同時(shí)從兩個(gè)方向超過閾值和降離閾值的情況發(fā)生，由此而產(chǎn)生非常窄的脈沖S。這種脈沖由于持續(xù)時(shí)間過于短促，不足以保證對(duì)數(shù)字電路的可靠觸發(fā)，是應(yīng)該加以避免的。除此之外，Ue還送到比較器1，這個(gè)比較器有一個(gè)通過電阻R構(gòu)成的負(fù)反饋。比較器1和2響應(yīng)閾值的改變通過調(diào)整由輸出端到一個(gè)輸入端的電阻構(gòu)成的反饋而實(shí)現(xiàn)。在圖2中，這一反饋因作用于比較器1的負(fù)輸入端而表現(xiàn)為負(fù)反饋。通過R的負(fù)反饋使得比較器1以較高的閾值So響應(yīng)上升電壓，而以一較低的閾值Su響應(yīng)降落電壓，輸出電壓U1。當(dāng)輸入電壓Ue＝Sm時(shí)，由于沒有達(dá)到閾值So，所以干擾脈沖S不會(huì)出現(xiàn)在U1中。因此，電壓U1可被用作沒有干擾脈沖S的時(shí)鐘脈沖序列，或被用來產(chǎn)生這樣一種時(shí)鐘脈沖序列。電壓U1和U2送入異—或門3后輸出電壓U3，U3被送到由脈沖沿觸發(fā)的D-觸發(fā)器4的時(shí)鐘信號(hào)輸入端，其輸出端Q又與它的復(fù)位輸入端D相接。這個(gè)觸發(fā)器用作分頻器，它的輸出電壓U4中不再含有干擾短脈沖S，可作為數(shù)字系統(tǒng)的一種時(shí)鐘脈沖序列。
因此，如圖1所示，圖2電路產(chǎn)生的系統(tǒng)時(shí)鐘脈沖的頻率減半。在有些情況下，減半的頻率不會(huì)引起干擾，但在另外一些情況下是不合需要的。圖3給出了另一個(gè)實(shí)施例，可以避開時(shí)鐘頻率減半的問題。系統(tǒng)時(shí)鐘減半的不足之處在于使電路的工作速度相應(yīng)減慢。
圖3所示電路的功能可由圖4的脈沖圖加以說明。輸入端的電容器10抑制了直流分量和較低頻率的干擾。其后的RC模塊11抑制了尖峰脈沖(干擾尖峰)，并可圓滑方波型輸入信號(hào)的邊沿特性。輸出電壓為U1的比較器1以前面討論過的滯后方式(其特性由電位器P加以調(diào)整)工作，輸出電壓為U2的比較器2沒有滯后特性。信號(hào)U1、U2的瞬時(shí)交合是通過改變比較器1和比較器2的開關(guān)閾值實(shí)現(xiàn)的。觸發(fā)器6和8對(duì)信號(hào)U1、U2作出響應(yīng)，輸出分別為U5和U6。當(dāng)U2為“低”時(shí)U5的值為“高”，U1為“高”時(shí)U5為“低”；而對(duì)U6則有，U2為“高”時(shí)值為“高”，U1為“低”時(shí)值為“低”。若比較器1和2中有一個(gè)不再開關(guān)工作，則觸發(fā)器6和8也被關(guān)閉，從而不再輸出電壓U5、U6?！盎颉边壿嬙?將脈沖電壓U5和U6聯(lián)系在一起，其輸出再經(jīng)觸發(fā)器4作頻率減半，得到輸出信號(hào)U8。U8只對(duì)來自無滯后比較器2的輸出信號(hào)U2作出響應(yīng)，這是由于U7的正沿總是由U2提供的。圖3中的RC模塊11還具有下面的額外作用如果送入比較器1輸入端的輸入信號(hào)有很陡的上升沿和下降沿，則比較器1和比較器2的響應(yīng)閾值相重，所以有必要延緩一下比較器1輸入端的信號(hào)，在就是說，通過電容器故意平緩一下這個(gè)信號(hào)的上跳與下跳沿，人為地造出類似于圖1所示的三角波形或正弦波形。
權(quán)利要求
1.由周期性輸入信號(hào)產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖序列的電路，其特征在于輸入信號(hào)(Ue)被饋入具有滯后特性的閾值級(jí)(1)它對(duì)第一閾值(So)根據(jù)上升電壓(Ue)作出響應(yīng)，第二閾值(Su)，根據(jù)降落電壓(Ue)作出響應(yīng)，其輸出電壓(U1)用于生成時(shí)鐘脈沖序列(U4、U8)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的電路有如下特征輸入信號(hào)(Ue)加在不具滯后特性的、有第三閾值(Sm)的第二閾值級(jí)(2)，第一、第二級(jí)的輸出電壓(U1、U2)共同用以生成時(shí)鐘脈沖序列(U4、U8)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的電路有如下特征具有滯后特性的第一級(jí)由比較器(1)構(gòu)成，其第一輸入端(+)饋入輸入信號(hào)(Ue)，而另一輸入端(-)通過負(fù)反饋路徑(R)接到輸出端。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的電路有如下特征第一閾值(So)高于第三閾值(Sm)，第二閾值(Su)低于第三閾值(Sm)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2的電路有如下特征第一、第二級(jí)(1、2)的輸出電壓(U1、U2)加在異—或門(3)的兩個(gè)輸入端，其輸出接至用作分頻器的觸發(fā)器電路(4)的輸入端。
6.根據(jù)權(quán)利要求2的電路有如下特征第一、第二級(jí)(1、2)的輸出電壓(U1、U2)分別并行地加在第二門(5、6)和第三門(7、8)的輸入端，它們分別在所加電壓(U1、U2)的上升沿間或降落沿間產(chǎn)生脈沖(U5、U6)，這些脈沖的總和(U7)加在用作分頻器的觸發(fā)器電路(4)的輸入端。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的電路有如下特征用于延遲所加信號(hào)的電容器(11)接到第二閾值級(jí)(1)的輸入端。
全文摘要
幅度不穩(wěn)定的周期性信號(hào)(Ue)輸入觸發(fā)電路，可產(chǎn)生幅度穩(wěn)定的時(shí)鐘脈沖序列。其任務(wù)在于避免在時(shí)鐘脈沖序列內(nèi)出現(xiàn)寬度很窄的短脈沖。否則，這種短脈沖會(huì)隨輸入信號(hào)的幅度變化而出現(xiàn)在時(shí)鐘脈沖序列中的。輸入信號(hào)(Ue)送入觸發(fā)電路(1)，由于滯后特性，這個(gè)觸發(fā)電路對(duì)上升和降落電壓(Ue)以不同閾值(So、Su)作出響應(yīng)。
文檔編號(hào)H03K5/1534GK1052581SQ9010992
公開日1991年6月26日 申請(qǐng)日期1990年12月10日 優(yōu)先權(quán)日1989年12月12日
發(fā)明者古恩特·格雷姆, 弗雷德里西·海茲曼 申請(qǐng)人:德國索姆森-布蘭特有限公司