Компаратор напряжения

(51)5 Н ОСУДАРСТВЕННЫЙ О ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ПРИ 01 НТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ 24-21 влияния входпаратор напр ти за счет исключения цепей. Введение в ко женин, содержащего д усилителя 1,2 первый первый полевой транз лом п-типа, второй р рой полевой транзист р-типа, третий и чет ры 7,8, пятого и шес 12, 14, третьего поле ра 9 с каналом р-тнп полевого транзистора и-типа позволило ис входных цепей на точ вания и исключить вх ный делитель, что по вать близкие по амп на входных шинах 11,Бюл. У 4вкин, О.Ф.Тимо 4В,Д.Кочин33(088.8)понии Р 54-9016(57) Изобретение относится кной технике и макет быть испдля построения устройств аналвходных сигналов, применяемыхтемах автоматического регулирЦель .изобретения - повышение ва операционныхрезистор 3, истор 4 с канаезистор 5, втоор 6 с каналом вертый резистотого резисторавого транзистоа и четвертого10 с каналом ключить влияниеность компарироодной резистивзволило сравнилитуде напряжения13. 1 ил.Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для построения устройств анализа входных сигналов, применяемых в системах автоматического регулирования.Целью изобретения является повьппение точности за счет исключения влияния входных цепей.На чертеже представлена принципиальная схема компаратора напряжемнии.Компаратор напряжения содержит первый 1 и второй 2 операционные усилители, выход первого из которых через первый резистор 3 подключен к затвору первого полевого транзистора 4 с каналом п-типа, а через второй резистор 5 к затвору второго полевого транзистора б с каналом р-типа, стоки первого 4 и второго б полевых транзисторов подключены к неин вертирующему входу второго операционного усилителя 2, включенного повторителем напряжения, причем выходы операционного усилителя 1 через третий 7 и четвертьй 8 резисторы соот- ветственно подключены к затвору 1третьего полевого транзистора 9 с каналом р-типа и затвору четвертого полевого транзистора 10 с каналом п-типа, истоки которых соединены с общей шиной, сток третьего полевого транзистора 9 подключен к истоку первого полевого транзистора 4, к первой входной шине 11 через пятый резистор 12, а сток четвертого полевого транзистора 10 подключен к истоку второго полевого транзистора б и второй входной шине 13 через шестой резистор 14, выход второго операционного усилителя 2 соединен с выходной шиной 15.Компаратор работает следующим образом.Напряжение Бподаваемое на неинвертирующий вход операционного усилителя 1, сравнивается с напряжением Б , подаваемым на инвертирующий вход этого операционного усилителяВыходное напряжение операционного усилителя 1 через резисторы 7,8 и 5 подается на затворы полевых транзисторов 4,910 и б и вызывает в зависимости от знака либо отпирание транзисторов 4 и 10 и эапирание транзисторов 6 и 9, либо отпирание транзисторов б и 9 и запирание транзисторов 4 и 10, причем, так как истоки транзисторов 9 и 10 подключенык общей шине, независимо от величинысравнительных напряжений один из нихвсегда надежно открыт, а второй надежно закрыт.Если соотношение напряжений на10 входных шинах 11 и 13 компаратораН 1 У , то выходное напряжениеоперационного усилителя 1 близко кнапряжению положительной шины источника питания компаратора. При этомтранзисторы 4 и 10 открыты, а транзисторы 6 и 9 закрыты. Так как транзистор 10 открыт, то исток транзистора б в этом случае оказывается подключенным к общей шине, напряжение нанем за счет падения напряжения Б,иа гасящем резисторе 14 становитсяблизким к нулю и создаются условиядля надежного запирания транзистораб даже при напряжении ц, соиз 25 меримом с выходным напряжением операционного усилителя 1. НапряжениеНь, через гасящий резистор 12 исопротивление канала открытого транзистора 4 подается на неинвертирующий вход операционного усилителя 2,включенного повторителем, и передается на выходную шину 15 компаратора.Так как входной ток операционногоусилителя 2 очень мал, то падениемнапряжения на резисторе 12 и транзисторе 4 можно пренебречь дике в томслучае, когда напряжение У , соизмеримо с напряжением на выходеоперационного усилителя 1 и транзистор 4 недостаточно хорошо открыт.Транзистор 9 при этом надежно закрыти не влияет на работу схемы.Следовательно, в этом случае напряжение на выходной шине 15 компаратора с высокои точностью равнодаже при напряжениях на входных шинах, соизмеримых с выходным напряжением операционного усилителя 1.Если соотношение напряжений на50,входных шинах 11 и 13 компаратораНи,гЦ, , то выходное напряжение операционного усилителя 1 близко к напряжению отрицательной шиныисточника питания компаратора, Приэтом транзисторы 6 и 9 открыты, атранзисторы 4 и 10 закрыты. Так кактранзистор 9 открыт, то исток транзистора 4 оказывается подключенным кобщей шине, напряжение на нем за счет39982 Составитель Н.МаркинТехред Л.Олийнык рректор Л Иатаи Редактор Л.Веселовская Заказ 230 Тираж 647 Подписное 1 ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-иэдательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,10 5 15 падения напряжения Пх, на гасящем резисторе 12 становится близким к нулю и создаются условия для надежного запирания транзистора 4 даже при напряжении Пь, , соизмеримом с выходным напряжением операционного усилителя 1. Напряжение ог через гасящий резистор 14 и сопротивление канала открытого транзистора б подается на неинвертирующий вход операционного усилителя 2, включенного повторителем, и передается на выходную шину 15 компаратора. Так как входной ток операционного усилителя 2 очень мал, то падением напряжения на резисторе 14 и транзисторе 6 мскно пренебречь даже в том случае, когда напряжение Ух г соизмеримо с напряжением на выходе операционного усилителя 1 и транзистор 6 недостаточно хорошо открыт. Транзистор 10 при этом надежно закрыт и не влияет на работу схемы.Следовательно, в этом случае напряжение на выходной шине 15 компаратора с высокой точностью равно Пь даже при напряжениях на входных шинах, соизмеримых с выходным напряжением операционного усилителя 1.При необходимости передачи на выходной шине 15 напряжения П, когьх, да Б ,с П или П хг, когда даньх,гное йеравенство не выполняется, достаточно входы усилителяпоменять местами.Таким образом, предложенный компаратор напряжений обладает высокой точностью во всем диапазоне возможных напряжений на входных шинах в отличие от прототипа, который обеспечивает высокую точность только при напряжениях на входных шинах, значительно меньших напряжения питания компаратора. Кроме того, компаратор позволяет сравнивать близкие по амплитуде напряжения на входных шинах,что наиболее часто встречается напрактике, и имеет. большой динамический диапазон сравниваемых напряжений,так какне имеет входного резистивного делителя. 0 формула изобретения Компаратор напряжения, содержащий два операционных усилителя, одинвход первого из которых соединен спервой входной шиной, выход первогооперационного усилителя через первыйрезистор подключен к затвору. первогополевого транзистора с каналом и-типа, а через второй резистор - к зат вору второго полевого транзистора сканалом р-типа, стоки первого и второго полевых транзисторов подключенык неинвертирующему входу второго операционного усилителя, включенного 25 повторителем напряжения, третий ичетвертый резисторы, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены пятыйи шестой резисторы, третий полевой 30 транзистор с каналом р-типа и четвертый полевой транзистор с каналомп-типа, затворы которых через соответственно третий и четвертый резисторы подключены к выходу первого оне"рационного усилителя, а истоки подключены к общей шине, сток третьегополевого транзистора, соединенный систоком первого полевого транзистора,подключен к первой входной шине ипервому входу первого операционногоусилителя через пятый резистор, асток четвертого полевого транзистора,соединенный с истоком второго полевого транзистора, подключен к второй 5 входной шине через шестой резистор.