189846. lajstromszámú szabadalom • Módosított jelformájú, multifunkcionális lépcsőjel generátor
1 189.84(1 2 A találmány tárgya modósítható jelformájú, multifunkcionális iépcsőjelgenerátor. Alkalmazási területe elsősorban vezérelt félvezető eszközök - a továbbiakban vizsgáit eszközök - mérésére, áram-feszültség karakterisztikájuk felvétele. Az ismert megoldások közül a technikai szintet a TEKTRONIK 576 Curve Tracer képviseli, a vonatkozó Instruction manual kiadási éve 1970. Az ismert megoldású lépcsőjelgenerátor az 1. ábrán látható, ahol az egyes egységek a következők: 1 órajelgenerátor, 2 számláló, 3 D/A átalakító, 4 lépcsővezérlő áramkör, 5 leállító áramkör. Ennél a megoldásnál a 4 lépcsővezérlő áramkör a 2 számláló kimeneti jelét (más ismert megoldásnál a 3 D/A átalakító kimenetijeiét) összehasonlítja egy beállított jellel, s egyezés esetén az 5 leállító áramkörre leállítási parancsjelet ad ki. Az 5 leállító áramkör nullázza (leállítja) a 2 számlálót, amelynek kimeneti jele ezáltal megváltozik, s a 4 lépcsővezérlő áramkör ennek következtében megszünteti a leállítás! parancsjelet, s a 2 számláló újra indíthatóvá válik. Az ismert megoldás hátrányai a következők:- a lépcsőjel mindig nulla lépcsővel kezdődik és beállítható lépcsőszámig tart, egyéb beállítás nem valósítható meg,- a lépcsővezérlő áramkör által végzett összehasonlítás során egy rövid időpillanatra megjelenik a kívánt ill. beállított számú lépcsőt egy lépcsővel meghaladó jel, s külön kell gondoskodni arról, hogy ez a kimeneti jelben ne okozzon zavart,- a leállító áramkörnél gyakran a lépcsővezérlő áramkörből érkező parancsjel — általában analóg módszerekkel történő - időbeli megnyújtására szükséges,- a számláló nullázó (leállító) kapuja a normál működés számára foglalt, így nem vagy csak további áramkörök alkalmazásával használható a lépcsőjel teljes leállítására, pl. vészleállításra,- a lépcsőjelgenerátor működése az indító órajelen túl is dinamikus jelekkel történik, azok minden problémájával (sebesség, szinkronitás, zavarérzékenység, stb.). A találmány célul tűzte ki az ismert megoldás hátrányainak megszüntetését és olyan multifunkcionális lépcsőjelgenrátor létrehozását, amelynek kimeneti jelformája beépített program vagy külső vezérlés hatására módosítható, a kimeneti jel mentes zavaró impulzusoktól, a kívánt jelforma kialakítása statikus jelekkel történik. A találmány szerinti megoldás azon a felismerésen alapul, hogy ha a számlálót, D/A átalakítót és a lépcsővezérlő áramkört egy megfelelően kialakított logikai hálózattal kapcsoljuk össze, akkor a D/A átalakító kimenetén megjelenő lépcsőalakú jel formája beépített fix vagy változtatható logikának megfelelően módosítható, s zavarmentesen, statikus jelekkel egyszerűen előállítható. Az ismert és a találmány szerinti megoldást rajzok alapján ismertetjük, amelyek a következők: Az 1. ábra az ismert megoldás tömbvázlatát, a 2. ábra a találmány szerinti lépcsőjelgenerátor tömbvázlatát, a 3. ábra a logikai hálózat előnyös kiviteli alakját ábrázolja. A 2. ábrán a találmány szerinti lépcsőjelgenerátor tömbvázlata látható, amely tartalmaz 1 órajelfenerátort, amelynek a 11 kimeneté a 2 számláló 20 órajelbemenetére van kötve, továbbá n-bites 3 D/a átalakítót analóg 30 kimenettel, 4 lépcsővezérlő áramkört vezérlő 4l,...4m kimenetekkel. A lépcsőjelgenerátorra jellemző, hogy tartalmaz továbbá 6 logikai hálózatot, amelynek 6bl„..6bn jelbemenetei a 2 számláló 21,... 2n kimeneteire, vezérlő 6vl,...6vm bemenetei a 4 lépcsővezérlő áramkör 4l,...4m kimeneteire, 6kl,...6kn kimenetei a 3 D/A átalakító 31 ,...3n bemenetéire csatlakoznak. A találmány szerinti lépcsőjelgenerátor működése a következő: az 1 órajelgenerátor jeleinek hatására számlál (lépked) folyamatosan a 2 számláló. A 2 számláló 21.. .2n kimenetein a 2 számláló kódja által meghatározott digitális számok jelennek meg a számlálás ütemében, pl. egy 4 bites számláló esetén a 21,...24 kimeneteken a decimális -nak megfelelő bináris 0000-tól a decimális 15-nek megfelelő bináris Iliiig, majd a folyamat ismétlődik. A 2 számláló kimeneti jelei a 6 logikai hálózatba beépített fic vagy változtatható (vezérelhető, programozható) logikának megfelelő módosított formában jelennek meg a 3 D/A átalakító 3l...3n bemenetéin pl. csak a két alsó helyértékű bit, vagy csak a két felső helyértékü bit, miközben a másik két bit fix 0 vagy 1 értékű, stb. A 6 logikai hálózat működését a 4 lépcsővezérlő áramkör módósítja. A 3 D/A átalakító 30 kimenetén megjelenik a 31.. ..3n bemenetelre adott bit-kombinációnak megfelelő analóg kimeneti jel. A 3. ábrán a 6 logikai hálózat előnyös kiviteli alakja látható, amely tartalmaz négy kétbemenetű 611, 612, 613, 614 ÉS-kaput, amelyeknek egyik 6bl, 6b2,6b3,6b4 bemenete 4 bites 2 számláló kimeneteire, másik 6vl, 6v2, 6v3, 6v4 bemenete 4 lépcsővezérlő áramkör kimenetéire van kötve. Az első 611 ÉS- kapu kimenete első 621 multiplexer egyik bemenetére, a második 612 ÉS-kapu kimenete az első 621 multiplexer másik bemenetére és második 622 multiplexer egyik bemenetére, a harmadik 613 ÉS-kapu kimenete a második 622 multiplexer másik bemenetére és harmadik 623 multiplexer egyik bemenetére, a negyedik 614 ÉS-kapu kimenete a Harmadik 623 multiplexer másik bemenetére és negyedik 624 multiplexer egyik bemenetére, a negyedik 624 multiplexer egyik bemenetére, a negyedik 624 multiplexer másik bemenete a földpontra van kötve. A 621, 622 623, 624 multiplexerek jelválasztó 6v5 bemenetére és tiltó 6v6 bemenetére a 4 lépcsővezérlő áramkör kimenetei csatlakoznak. (A 3. ábrán ezeket a bemeneteket a multiplexereken S-sel és G-vel jelöltük). A 621,622, 623, 624 multiplexerek kimenetei 631, 632, 633, 634 K1ZÂRÔ-V AGY -kapuk egyik b'ementéere, a 631, 632, 633, 634 KlZARÓ-VAGY-kapuk másik 6v7, 6v8, 6v9, 6vl0 bemenete a 4 lépcsővezérlő áramkör kimeneteire, a 631, 632, 633, 634 KIZÂRÔ-VAGY kapuk 6kl, 6k2,6k3, 6k4 kimenete a 3 D/A átalakító bemeneteire csatlakozik. A 6 logikai hálózat működése a következő: A 4 bites 2 számláló kimenetéről az 1-2-4-8 súl>ozású jelek mint bemenőjelek kerülnek a kétbemenetű 611, 612, 613, 614 ÉS-kapuk egyik 6bl, 6b2, 6b3, 6b4 bemenetére, s a másik 6vl, 6v2, 6v3, 6v4 bemenetére érkező vezérlőjelek állapotától függően vagy eljutnak vagy nem a 621,622,623, 624 multipíexerekrek. A 621,622,623,624 multiplexerek két bemenőjel közül az egyiket kapcsolják a kimenetre a jelvá-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
