Многопороговое сравнивающее устройство

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Сотаиалнстнческих Республик(23) Приоритет -ГЯЩэрэтээээыЯ ааюэтэтСаээта Мэээатраэ СССРаа ааааа эаабрэтэаэЯэ атарытаЯ 53) У 1.142.07 088.8(7) Заявител Одесский ордена 1 рудового красного )намеки политехническиинститут 54) МГ)ГОНОРОГОВОГ (РАВНИВТ 1 Н)ЩВЕ Л".ТГйС.ТТг Изобретение относится к импульсной технике, может быть испольэонанов быстродействующих кодирующих преобразователях, работающих по принципусчитывания или параллельно-последовательного действия, в схемах автоконтроля и в различных радиоизмерительных приборах н качестве амплитудных анализаторов.Известно многопороговое сравнивающее устройство, содержащее набор идентичных сравнивающих ячеек на основет ранэисторных дифференциальных каскацон с генераторами тока в эмиттерныхцепях транзисторов, базы которых соединены соответственно с источниками преобразуемого сигнала и опорныхнапряжений, коллекторы - с туннельными диодами и базами транзисторонвыходных транзисторных ключей, диоды,резисторы, конденсаторы 11),Однако это устройство не позволяет непосредственно преобразонынатьвходной сигнал в позиционный единичный код, а также потребляет большойток,Цель изобретения - преобразованиевходного сигнала н позиционный единичный код и уменьшение потребляемоготока. Для этого в многопороговом сравнивающем устройстве, содержащем наборидентич ных сравнивающих ячеек на основе транзисторных дифференциальных кас 5 кадов с генераторами тока в эмиттерных цепях транзисторов, базы которыхсоединены соотнетственно с источниками преобразуемого сигнала и опорных напряжений,коллекторы - с туннельными ди 10 эдами и базами транзисторов выходныхтранзисторных ключей, диоды, резисторы,конденсаторы, коллекторы транзистороввыходных ключей через последовательносоединенные диод и резистор каждой срав 15 нивающей ячейки соединень с токоэадающими резисторами генераторов тока,а через конденсаторы - с коллекторами сравнивающих транзисторов соседних младшихсравнивающих ячеек и катодами туннель 20 ных диодов, аноды которых соединены сшиной источника питания, причем коллектор сравнивающего транзистора и-нойячейки соединен через резистор с шинойисточника питания, Источник опорных на"пряжений выполнен на последовательномрезисториом делителе,На чертеже ,приведена схема устройства.ройМногопорогоное сравнивающее устство содержит идентичные сравниваюцие ячейки 11 -1 ца основе дифференциальных каскадов на сравнивающихтранзисторах 2 - 21 и 3 -3 с генераторами тока на транзисторах 4, -4 пв их эмиттерных цепях соответственно, 5Базы транзисторов 2 -2 г, подключенык зажиму 5 источника преобразуемогосигнала, а их коллекторы подключенысоответственно к шинам 6 -бг сброса,базам транзисторов 7 -7 п выходных 10ключей, через туннельные диоды 8 -8 г 1к положительной шине 9 источнйка питания, соединенной с коллекторомтранзистора 3 . Коллекторы транзисторов 7 -7 соединены соответственнос выходами 10 -10 п устройства, причем выходы 10-10 соответственно через конденсаторы 11, -11,связаныс шинами 61 -611 , соедицеццымц с коллектогам 1 соответственно транзисторов 3 -Зп, базы трацзцсторовподключены к выходам делителя на резисторах 12, -12 п, соединенного с за. жимом 13 опорного напряжения. КоллектОРы тРанзистОРОв 7 -7 п сООтветственно через последовательные цепочки надиодах 14 -14 ги резисторах 15 -15 п,соединены с токозадающими резисторами- и 16 -16 . генераторов тока цатранзисторах 4 -4, 1Устройство работает следующим образом,Каждая иэ ячеек 1 имеет напряжения раствора, в пределах которого пе.рераспределяются токи транзисторов2 -2, и 3 -3 , Если разность напряже-и 1 й1нця У ца 1-том выходе резисторцогоделителя и напряжения 1 х ца зажиме 5превышает напряжение раствора ячейкивесь ток дифференциального каскаеда этой ячейки протекает через транзис тор 3;, в противном случае - черезтранзистор 2; .Пусть вначале Ох.Цгде 1 - напряжение на резисторе 12, и все дифференциальные каскады ячеек 1 п ра с - 45тают в режиме переключателей тока.,Коллекторные токи сравнивающих транэисторов 2 -2 раьцы нулю. Величину токов транзисторов 3 -Зл, определяемую параметрами гецсраторов тока на транзисторах 4 -4 п, выбираютравной 2/3 пикового тока туццельцыхдиодов 8 -8 либо немного больше 2/3,- 8поэтому все туццельцые диоды 8 внаходятся в низковольтном состоянии,а тРанзистоРы 7 -7 п закРыть 1. Если напРЯжецие 3 х вхоДит в Область Раствораа характеристик дифференциальногокаскада ячейки 1, коллекторцые токитранзисторов 2 и 3 начинают перераспределяться, а ток через туцнельцыйдиод 8 начинает возрастать, Б моментравенства 11 и 1 этот ток достигаетпикового тока туннельного диодаа 8последний срабатывает и Открывает выходной транзистор 7 Дальнейшее увеличение О приводит к срабатыванию выходного ключа на транзисторе 7 . В пределах некоторо й области изменения Ц, ток диода 8 одновременно с током диода 8 продолжает превышать их пиковые токи, и транзистор 7 оставался бы открытым, если бы не было связей между ячейками на конденсаторе 11, диоде 14 и резисторе 15Конденсатор 11 начинает разряжаться через эмиттерно-коллекторный переход транзистора 7 и туннельный диод 8 . Ток разряда вычитается из тока диода 8 . Одновременно через диод 14, резисторы 15 и 16 протекает ток, который смещает базо-эмиттерцый переход транзистора 4 в обратном направлении. Генератор тока ячейки 1 отключаегся, а туццельцый диод 8 геребрасывается в ьизковольтное состояние и закрывает ключ на транзисторе 7 . Б то же время с нарастанием Ух ключ ячейки 12 остается включецным вплоть до равенства Ох и 11 ь Аналогично работают и остальные ячейкиГистерезис ячеек, Обусловленный раэцицей экстремальных значений тока диодов 8 -Зп, устраняется импульсами сброса, периодически одновременно подаваемыми на шины 6 -6. Бремя между импульсами сброса выбирают столь малым, что входное цапрякение хие 1 це успевает значительно измениться. Поэтому после импульса сброса условие включения диодов 8 -8 п выполняется только для одной из ячеек 1 , которая и срабатывает. Имеется небольшая вероятность того, что на р й -еп яжение Ч попадает в область, в которой условие включения выполняется одновременно для двух соседних ячеек. Однако и в этих случаях срабатывает только одна ячейка с большим пороговым напряжением. Таким образом, состояние мцого 11 орогового сравнивающего устройства нрц л 1 обом входном сигнале всегда однозначно,Формула изобретения1, Кцогопороговое сравнивающее устгойство, содержащее наборцых сравнивающих ячеек ца основе транзисторных дифференциальных каскадов с генераторами тока в эмиттерцых цепях сравнивающих транзисторов, базы которых соединены соответстве 11 цо с источниками преобразуемого сигнала и опорных напряжений, коллекторы - с туннельными диодами и базами транзисгоров выходных транзисторных ключей, диоды, резисторы, конденсаторы, О тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью преобразования входного сигцала в по1 П11 атент, г, Ужгород, ул. 1 роект:;аз, 4 илиа зиционный единичный код, уменьшенияпотребляемого тока, коллекторы транзисторов выходных ключей через последовательно соединенные диод и резистор каждой сравнивающей ячейки соединены с токозадающими резисторами генераторов тока, а через конденсаторы -с коллекторами сравнивающих транзисторов соседних младших сравнивающих ячеек и катодами туннельных диодов, аноды которых соединены с шиной источника питания, причем коллектор сравнизающего транзистора и-ой ячейки соединен через резистор с шиной источникапитания. 2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что источник опорных напряжений выполнен на последовательном резисторном делителе.Источники ин 1 срмации, принятые во внимание прн экспертизе:1. авторское свидетельство СССР188142 г И 03 К 5/20, 20.10.66