Компаратор

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 402 1 11 4 Н 03 К 5/24 ИЕ ИЭОБРЕТЕНИ ОПИ И АВТОР 48823/24-21 .05.87(21) 42 (22) 25 (46) 30 (72) Ю, (53) .62 (56) За Р 20810 10.02,угуно и 4,82. (54) КОИПАР (57) Изобр ной техник но для стр нения двух с авленных т е бности ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ АТОРтение относится к импульс- и может быть использовабируемого во времени сраваналоговых величин, пред- напряжением. Цель изобреышение разрешающей спобыстродействия, а также расширение функциональных возможностей - достигается за счет обеспечения стробируемого режима работы с запоминанием выходного сигнала. Устройство содержит дифференциальные каскады на транзисторах 1 и 2, генераторы тока 3,9,12 и 13 выходные шины 4 и 5, токовые зеркала 6, 11 и 22, шины 15 и 19 питания, шину 17 стробирования, выходной каскад 20, выходную шину 21, источники 23 и 24 смещения, транзисторы и резисторы. Устройство имеет быстродействие не хуже 10 нс при сигнале рассогласования на входных шинах 1 мВ и разре" шающую способность 20 мкВ, 1 ил.аФИзобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для стробируемого во времени сравнения двух аналоговых величин пред-,ставленных напряжениями,5Цель изобретения - повышение разрешающей способности (чувствительности в динамическом режиме) и быстродействия, а также расширение функциональных возможностей за счет обеспечения стробируемого режима работы сзапоминанием выходного сигнала.На чертеже приведена электрическая схема предлагаемого компаратора. 15Компаратор содержит дифференциальный каскад, выполненный на первом ивтором транзисторах 1 и 2, эмиттерыкоторых соединены .с первым генератором 3 тока, базы - соответственно 20с первой и второй входными шинами 4и 5, а коллектор первого транзисторасоединен с входом первого токового зеркала 6, первый выход которогосоединен с коллектором второго транзистора 2 и с коллектором .третьеготранзистора 7, эмиттер которого подключен к эмиттеру четвертого транзистора 8 и к второму. генератору 9 тока,с эмиттером пятоготранзистора 10, 30коллектор которого подключен к входувторого токового зеркала 11 и ктретьему генератору 12 тока, и счетвертым генератором 13 тока, причемколлектор четвертого транзистора Ясоединен с общей шиной, база подключена к первому выводу первого резистора 14, первая шина 15 питания подклю-гчена к эмиттеру шестого транзистора16, база которого соединена с шиной. 4017 стробирования, через второй резистор 18, вторая шина 19 питания соединена с вторым выводом первого резистора 14, а второй выход первого токового зеркала 6 соединен с второй ши 45ной -19 питания, первый выход второготокового зеркала 11 соединен с вхо".дом выходного каскада 20, выход которого подключен к выходной шине 21, ис первым выходом третьего токовогозеркала 22, второй выход которогосоединен с эмиттером третьего транзистора 7, вход - с вторым выходомвторого токового зеркала 11; базыпятого и третьего транзисторов 10и 7 соединены соответственно с первым и вторым источниками 23 и 24 смещения, включенными между первой ивторой шиками 19 и 15 питания. Компаратор работает следующим образом,Характерным для работы предлагаемого компаратора является статический режим работы всех генераторов тока и токовых зеркал по напояженюо: напряжение на коллекторе транзистора 1 зафиксировано первым (левым по схеме) транзистором зеркала 6, на коллекторе транзистора 2, генератора 13и транзистора 7 - транзистором 10, на коллекторе транзистора 1 О и на генераторе 12 - транзистором зеркала 11, на коллекторах вторых транзисторов зеркал 11 и 22 - транзисторомкаскада 20, на эмиттерах транзисторов зеркала 11 - первым транзисторомзеркала 22, на эмиттерах транзисторов зеркала 22 и на генераторе 9 - транзистором 7. В исходном состоянии (при равенстве напряжений на базах транзисторов 1 и 2, т.е. на шинах 4 и 5) ток генератора 3 делится на две равные части, протекающиепо коллекторным цепям транзисторов1 и 2 и на вход и первый выход эеркала 6, при этом значение тока, выте" кающего из коллекторной цепи транзистора 2 в остальную часть устройства (в генератор 13, в коллектор транзистора 7 и в эмиттер тран-. зистора 10) равно нулю; напряжение на шине 17 имеет. низкий урбвень,при котором открыт транзистор 8 и закрыт транзистор 7. Значение токов генераторов 12, 13 и 9 выбирается в соотношении 2,5:1,5:4 (сумма токов генераторов 12 и 13 равна току генератора 9). В этом случае через транзистор 10 протекает 1,5 долей тока (условных единиц, кратййх упомянутому соотношению), на вход зеркала 11 поступает 1 доля тока, но такой же ток устанавливается и на первом выходе этого зеркала, а на втором еговыходе удвоенное значение входноготока, т.е. 1.доля. Аналогично, навход зеркала 22 поступает с выходазеркала 11 2 доли тока, а на еговыходе присутствуют 4 доли тока, которые в исходном состоянии и протекают через генератор 9, при этом че" рез транзистор 8 протекает нулевое значение тока. При подаче в этом случае высокого уровня на шину 17 транзистор 8 закрывается и открывается транзистор 7, при этом образуется контур с положительной обратз 144 ной связью: второй выход зеркала 22 через транзисторы 7 и 10 соединен с входом зеркала 1.При появлении рассгласования между напряжениями на шинах 4 и 5 и при низком уровне на шине 17 появляется ток в цепи между коллектором транзистора 2 и эмиттером транзистора 10, который вызывает изменение тока на входе зеркала 11 и аналогичные изменения тока (усиленные в четыре раза) в пепи транзистора 8. При появлении высокого уровня на шине 17 закрывается транзистор 8 и открывается транзистор 7. Имевшийся в .цепи транзистора 8 "недостаток" или "избыток" тока через транзистор 7, подключается к коллекторной цепи транзистора 2 и воздействует на состояние токовых зеркал в соответствии и согласии с током колт.екторной цепи транзистора 2, поступающим в эмиттер транзистора 10, За счет положительной обратной связи изменяются лавинообразно токи в зеркалах 11.и 22 (и других элементах устройства), В .дном из устойчивых состояний входные и выходные токи зеркал 11 и 22 равны нулю, что соответствует нулевому значению тока и на входе каскада 20; другое устойчивое состояние характеризуется значением разности токов генераторов 9 и 13 и генератора 12 .(соответствует 3 долям тока на входе каскада 21). Каскад 20 преобразовывает изменения входного тока в выходное напряжение на шине 21. 8402 нератор тока к первой шине питания,коллекторы - соответственно с входом и с первым выходом первого токового зеркала, второй выход которогосоединен с второй шиной питания,которая подключена через второй генератор тока к эмиттерам третьего ичетвертого транзисторов, выходной10 каскад, выход которого соединен свыходной шиной, второе/токовое зеркало, третий ичетвертый генераторытока и пятый и шестой транзисторы,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,15 с целью повышения разрешающей способности и быстродействия, а такжерасширения функциональных возможнос)тей, в него введены источники смеще-;ния, шина стробирования, первый и20 второй резисторы и третье токовоезеркало, первый выход которого соединен с первым выходом второго токового зеркала и с входом выходногокаскада, второй выход - с эмиттеромтретьего транзистора, вход - с вторым выходом второго токового зеркала,вход которого подсоединен к первойшине питания через третий генератортока и непосредственно к коллектору30 пятого транзистора, база которогосоединена с первым источником напряжения смещения, эмиттер подсоединен к второй шине питания через четвертый генератор тока и непосредственно к коллектору второго транзистора и к коллектору третьего транзистора, база которого соединена свторым источником напряжения смещения, коллектор четвертого транзисто 40 ра соединен с общей шиной, база через первый резистор - с второй шиной питания и непосредственно с коллектором шестого транзистора, базакоторого соединена с шиной стробирования, а эмиттер подключенчерез второй резистор к первой ши-.не питания,Формула изобретения Компаратор, содержащий дифференциальный каскад, выполненный на первом и втором транзисторах, базы которых соединены соответственно с первой и второй входными шинами, эмиттеры подключены через первый геСоставитель Н.Маркин Рвдактор Т.Парфенова Техред М.Дидык Корректор Л.ПилипенкоПроизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Заказ 6852/56 Тираж 929 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5