¿Cómo convertir la señal continua en un pulso corto usando puertas lógicas?

En la forma más simple, se puede usar una única compuerta no inversora con una entrada de diferenciador RC para proporcionar una salida de pulso única desde una transición de señal de alta corriente. Los valores de resistencia / condensador mostrados son solo para referencia cuando se necesita un impulso de salida muy corto. (Ver Figura 1).

Cuando se recibe la transición positiva en C1, solo un pico muy corto de corriente llega a la entrada de la puerta. La puerta de salida de un alto. El pico en la entrada de la puerta se disipa rápidamente a tierra por medio de R1. A medida que el pico se disipe tendrá una curva de caída RC típica, pero la puerta digital lo convierte en una salida baja cuadrada. Al variar los valores de R1 C1, se puede variar el ancho del pulso de salida. Los valores RC más grandes generarían pulsos de salida más amplios y viceversa.

Para asegurarse de que no se generen pulsos adicionales, se puede usar una puerta de tipo de activación schmitt o se puede agregar una resistencia de alto valor para dar una retroalimentación positiva. (Ver Figura 2).

Tenga en cuenta que la entrada de la puerta también recibirá un pico de voltaje negativo cuando la entrada vuelva a bajar. Las puertas más comunes incluirán diodos protectores en los pines de entrada que redirigen de forma segura los picos de baja / sobretensión de baja potencia a tierra o Vcc. Es posible que algunas compuertas (como las clasificadas como tolerantes a mayor voltaje) no tengan dichos diodos, por lo que agregar diodos externos puede ayudar en este caso. (Ver Figura 3).

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

Una compuerta XOR y un par de inversores harán esto si no necesitas un control preciso sobre el ancho del pulso.

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

Cómo funciona:

Una salida de compuerta XOR es alta solo cuando sus entradas están en diferentes estados (es decir, 10 o 01). Los dos inversores agregan una pequeña cantidad de retraso a la señal que se ve en el tramo inferior, lo que le brinda un breve momento en el que las entradas son diferentes, lo que lleva a un pulso en la salida cuando la línea cambia a alto o bajo. Este es un circuito detector de bordes muy simple.

Si necesita más demora, puede agregar una resistencia entre los dos inversores junto con un condensador entre la resistencia y la entrada al segundo inversor:

^{simular este circuito}

Esto ajusta el retardo del pulso al disminuir aún más la señal. Los valores de la resistencia y el condensador determinan el retraso. Si va a incorporar elementos analógicos en su diseño digital, es posible que desee utilizar inversores de activación Schmitt, ya que pueden manejar mejor las señales de entrada que "vagan" a través del límite entre un 0 lógico y un 1 lógico.

He creado un generador de pulsos cortos bastante simple. Si el estado cambia de alto a bajo en el generador, aparecerá un estado alto en la primera salida del inversor y en la primera entrada de la puerta AND. Pero en la segunda entrada de la puerta Y habrá un estado bajo (porque el RC no está cargado), y si en la segunda entrada del inversor tenemos un estado bajo, la salida será alta (ambas salidas tienen un valor alto). estado (hasta que RC tenga menos voltaje que Vinlowmax (parámetro del inversor). Para usar este tipo de circuito, use inversores Schmitt (para señales de bajo crecimiento).

Imagen

Si desea una señal en el flanco ascendente, elimine un inversor.

una forma fácil de hacerlo es con dos d-flops y algunas puertas lógicas. esto producirá un pulso de exactamente medio reloj de longitud, es decir, el pulso de salida es igual a un pulso alto del reloj. nunca emitirá un pulso parcial. Muy similar pero un poco más simple que la respuesta de Raivis. vea una simulación aquí .

Estaba buscando un circuito que produjera un pulso solo cuando la entrada fue de baja a alta. Inspirado por la respuesta de @akohlsmith, puedo con esto:

Entrada: pulsos oscilantes (Generador de funciones) + botón;
Salida: pulso único desde el oscilador;

Simulación en Falstad's