Устройство сравненияbv: шшt 1 еc-j-i

Союз Советских Социалистических Республик. б 05 Ь,Заявлено 15 ЛЧ.1971 ( 1647626/18-24)с присоединением заявкиКомитет по делам зобретений и открытийиоритет Опубликовано 20.111,1973. БюллетеньДата опубликования описания 31 Л.1973 ДК 621.317.32(088.8) Совете Микис СССРАвторыизобретен Ю. В. Блинков, А. А. Жадаев, Е, А. Ломтев и Шля Пензенский политехнический институт аявител УСТРОЙСТВО СРАВНЕНИ ние сравтенл. Чем больше а по ктельно обратной связи, те е гистерсзис схемы сравнения.Целью изобретения являет ньшенпе гистерезиса срабатывания у а сравнения.Согласно изобретению выход выходного уси лителя устройства сравнения через резистор соединен с базой транзистора стабилизатора тока, а один из резисторов делителя напряже ния зашунтирован конденсатором,На фиг. 1 приведена принципиальна устройства; на фиг, 2 - диаграмма н величинбольш лося уме стройств я схема апряжении. 5 Устройство состоит лансного усилителя н со стабилизатором то цепях эмиттеров трап лителя, построенного О с различным типом п ного положительной о противление Р. Изм подается на базу тра ние сравнения, задаю 5 Ь - на базу транз ного балансного усил жение которого предс ность измеряемого и Источник тока на Тз с О коллекторных токов тИзобретение относится к области электроизмерительной техники. В частности, оно может быть использовано в приборах измерительной техники, в вычислительной технике и т. д.Важнейшими характеристиками указанных устройств являются: стабильность порога срабатывания и отпускания, малый гистерезис, т. е. разность уровней срабатывания и отпускания и быстродействие,Известно устройство сравнения, содержащее несимметричный балансный усилитель, выход которого подключен к усилителю, построенному на транзисторах с различным типом проводимости и охваченному положительной обратной связью.Измеряемое напряжение и напрякение сравнения подаются на базы несимметричного балансого усилителя, предназначенного для выделения и усиления разности между ними, 1 ри нерагсястве этих напряжений на,выходе несимметричного балансного усилителя появляется усиленная разность, которая вызывает срабатывание или отпускание последующего усилителя с положительной обратной свя. ью. То;октельная обратная связь увеличивает быстродействие схемы сравнения, но также увеличивает ее гистерезис, так как за счет положительной обратной связи отпускание схемы трс изойдет при другом соотношении между измеряемым сигналом и напряжеиз несимметричного баа транзисторах Т, и Те ка на транзисторе Т, в зисторов Т и Т и усина транзисторах Т 4 и Т 5 роводимости и охваченбратной связью через соеряемое напряжениензистора Т, а напряжещее опорный уровень истора Те несимметричителя, выходное напрятавляет усиленную разопорного напряжения. лужит для стабилизации ранзисторов Т и Т 2,3Если Ьначинает превышать Поп (строчка 1, фиг, 2) (У,)1/оп), то транзистор Т 1 подзакрывается, Это вызывает перераспределение токов между транзисторами Т, и Тз и ведет к большему открыванию транзистора Т,. Коллекторный ток транзистора Т, увеличивается, создавая большее падение напряжения на сопротивлении Лз. Потенциал коллектора транзистора Тз и соответственно базы транзистора Тз становится положительным относительно эмиттера транзистора Ткоторый начинает открываться, Это вызовет открывание транзистора Т 4, так как на базу его поступает отрицательное напряжение от Ез через открывшийся Тз, Открывание Т, вызовет уменьшение отрицательного напряжения на его коллекторе, которое передается через сопротивление Л 1 положительной обратной связи (ПОС) на базу Т., в 1 зывая еще большее открывание Т,. Процесс развивается лавинообразно, и усилитель скачком переходит в состояние, когда Т 1 Т открыты, Для ускорения этого процесса сопротивление ПОС Р 1 неооходимо уменьшать. При открытых Тз и Т, напряжение на выходе уСИЛИтЕЛя Узы.;=О. БудЕМ СЧИтятЬ, ЧТО уСтройство сравнения сработало. При дальнейшем УВ:ЛИЧЕПИИ У, С 1 оп Т 1 ЗаКРЫт, а ТЗ ОтКРЫт.ПРи Уменьшении У относительно 1.1 оп (У(с 1 оп) Т 1 НаЧИНаЕт ОтКрЫВатЬСя, а Т ПОдзакрываться. Уменьшение коллекторного тока трячзистора Т, вызовет некоторое подзакрывание Тз. Однако закрывание Т, произойдет при другом, меньшем, коллекторном токе Тз и, следовательно, при другом соотношении напряжений Ух и Уоп (Ух(Уоп) (стРОчка 1, фиГ, 2), так как на базу Тз поступает ток положительной обратной связи через Р 1, и его влияние необходимо компенсировать уменьшением коллекторного тока Т При дальнейшем уменьшении коллекторного тока Т, транзистор Т, начнет закрываться. Это закрывание вызовет закрывание Т 4. Ток положительной обратной связи уменьшается и вызывает еще большее закрывание Т,. Процесс закрывания развивается также лавинообразно - усилитель переходит в закрытое состояние У - Е, Будем считать, что произошло отпускание, Следовательно, уровни сраоатывания и отпускания не равны и определяют гистерезис устройства сравнения, На фиг, 2, строчка 1 показаны уровни срабатывания Бор и отпускания Уп при синусоидальном напряжении У, На строчке 2, фиг. 2 показано выходное напряжение 11 ппх УСТРОЙСтВЯ СраВНЕНИЯ ДЛЯ ЭТОГО СЛуЧЯЯ,Для устранения гистерезиса устройства сравнения, т, е. чтобы уровни срабатывания и отпускания были непосредственно близки, необходимо после его срабатывания устранить действие ПОС в усилителе на Т 4, Тз. 510 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 В предлагаемом устройстве это достигается введением запаздывающей отрицательной обратной связи (ООС) с помощью сопротивления 1 Хз и конденсатора С 1. Рассмотрим действие запаздывающей ООС. П;сть 11.(Поп. В это:,1 случае Т 1 открыт, Т, Т 4 и Тз закрыты. На вь 1 ходе усилителя Т 4, Тз отрицательное напряжение (1,: - Е 2, Зто напряжение, действуя д 1 ерез сопротивление ООС Кз, совместно с напряжением делителя на Лз и 1 хз задает определенный (расчетный) ток стабилизатора тока на Тз.ПрИ С 1.,) /оп уСтрОйетВО СраВНЕНИя СрабОтает. При этом У;-О. Этот перепад напряжения с задержкой, определяемой постоянной времени т==йзС 1, передается на базу Т что вызоь т уменьшение проходящего через него тока, В результате будет уменьшен коллекторный ток Т, Уменьшение коллекторного тока Т через Рз компенсирует увеличение тока через Рз за счет ПОС через сопротивление 1 х 1. Поэтому схема сравнения будет отпускать при НаПряжЕНИИ 11 " С 1 оп ЕСЛИ УВЕЛИЧЕНИЕ тОКа через Лз зя счет ПОС через 1 х 1 не полностью компенсируется уменьшением коллекторного тока Т, зя счет ООС через 1 хз, то в схеме остается некоторый гистерезис. Если компенсация пслная, получается безгистерезисное устройство сравнения.При превышении ООС над ПОС в схеме возникают автоколебания с частотой, определяемой временем запаздывания ООС за счет т=Яз С 1. Ширина зоны автоколебаний зависит от величины превышения ООС над ПОС и может быть сведена до минимума. На фиг. 2, строчка 3 показаны уровни срабатывания и отпускания устройства сравнения, когда гистсрезис очень мал. На строчке 4, фиг. 2 показан график выходного напряжения устройства сравнения для этого случая.Диод Д 1 улучшает фронты и форму выходного напряжения устройства сравнения. Диоды Дз и Д, служат для защиты от пробоя по базовь 1 м цепям транзисторов Тз и Т 4.Предмет изобретенияУстройство сравнения, содержащее несимметричный балансный усилитель на транзисторах, в цепь эмиттеров которых включен стабилизатор тока на транзисторе, база которого соединена с делителем напряжения на резисторах, и выходной усилитель с положительной обратной связью на транзисторах различного типа проводимости, отличающееся тем, что, с целью уменьшения гистерезиса характеристики срабатывания, выход выходного усилителя через резистор соединен с базой транзистора стабилизатора тока, а один из резисторов делителя напряжения зашунтирован конденсатором.374575 -Е1 -ЕзСоставитель С, Беланедактор Н. Белявская Техред Т. Ускова Корректор 3. Тарасов Заказ 1558/5 Изд.379 Тираж 180 Подписи ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров ССС Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Типограф