Компаратор

1 Щ 640247 Союз Соеетских Социалистических Республик(45) Дата опубликования описания 30.12,78 сударстеенный комит СССРпо делам изобретений и открытий(71) Заявит КОМПАРАТОР Предлагаемое устройство относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах автоматического контроля и управления с амплитудной или амплитудно-импульсной мо дуляцией.Известны устройства для сравнения напряжений, принцип действия которых основан на возбуждении регенеративных колебаний на одном из выходов устройства в 10 зависимости от знака разности сравниваемых сигналов 1.К недостаткам таких устройств относятся сложность построения принципиальной электрической схемы и трудоемкость ее 15 настройки.Известны также устройства, сравнения, характеризующиеся простотой схемной реализации, высоким быстродействием и чувствительностью, стабильностью порога сра батывания и возможностью регулирования величины гистерезиса 2. Однако они не позволяют производить сравнение . амплитудно-модулированных сигналов с опорным уровнем. 25Наиболее близким по технической сущности к предложенному является компаратор, содержащий последовательно соединенные входной ключ, импульсный усилитель, выходной ключ и пороговый элемент, ЗЭ генератор импульсов, соединенныи с управляющими входами входного и выходного ключей и с входами формирователей сигналов по псреднему и заднему фронтам импульсов, и элемент И. Первый вход элемента И подключен к выходу формирователя сигналов по заднему фронту импульсов, второй вход элемента И - к выходу триггера, единичныц вход которого соединен с выходом формирователя сигналов по переднему фронту импульсов 3,Это устройство имеет ограниченную область применения, что обусловлено невозможностью установления и регулирования величины гистерезиса. В современных системах автоматики широкое распространение нашли преобразователи угловых и линейных перемещений накапливающего типа. Информация с этих преобразователей снимается, как правило, в моменты перехода выходного напряжения через нуль и в определенном направлении. Выходное напряжение любого реального преобразователя представляет собой полезный сигнал с наложенным на него шумом. При использовании известной схемы компаратора наличие шумов может привести к существенной ошибке отсчета, так как вблизи одного и того же нуля преобразователя его выходное напряжение может несколько раз3перейти через нулевой уровень, что и будет зафиксировано ца выходах компаратора.Цель изобретения -- повьшшцце точности и расширение области применения компаратора.Поставленная цель достигается тем, что в компаратор введены дополнительные пороговый элемент и триггер, причем вход дополнительного порогового элемента подключен к выходу выходного ключа, а выход - к нулевому входу триггера, нулевой вход дополнительного триггера соединен с выходом элемента И, единичный вход - с выходом порогового элемента, а выходы дополнительного триггера являются выходами компаратора.Функциональная схема компаратора представлена на чертеже,Компаратор содержит входной ключ 1, импульсный усилитель 2, выходной ключ 3, пороговый элемент 4, формирователи 5 и 6 сигналов соответственно по переднему и заднему фронту импульсов, генератор 7 импульсов, триггер 8, элемент И 9, дополнительные пороговый элемент 10 и триггер 11.Работает компаратор следующим образом.Входной ключ 1 и выходной ключ 3 замыкаются синфазно с частотой генератора 7 импульсов. На выходах формирователей 5 и 6 сигналов формируются последовательности коротких опорных импульсов, сдвинутых друг относительно друга на величину длительности импульса генератора.Пусть амплитуда входного сигнала х, в /-й точке превышает опорный уровень Уол порогового элемента 4 (х) У Оп )При этом на выходе порогового элемента 4 появляется импульс, расположенный на временной оси между соответствующими опорными импульсами с формирователей 5 и 6, Триггер 11 перебрасывается в единичное состояние. Одновременно на выходе порогового элемента 10 также образуется импульс (для правильного функционирования устройства необходимо соблюдение условия Поп, БУон Где У оп., - опорный уровень порогового элемента 10). Импульс с выхода формирователя 5 устанавливает триггер 8 в единичное состояние, а импульс с выхода порогового элемента 10 перебрасывает триггер 8 в нулевое состояние. Элемент И 9 оказывается запертым по одному входу, и сигнал с формирователя б не поступает на нулевой вход триггера 11.Триггер 11 сохраняет единичное состояние до тех пор, пока амплитуда входного 25 Зо 35 40 45 50 55 4сигнала х, в Й-й точке не станет меньше опорного уровня Уо, порогового элемента 10 (х,Уоп,). В этом случае на выходах обоих пороговых элементов сигналы не появляются. Импульс с формирователя 5 устанавливает триггер 8 в единичное состояние, элемент И 9 оказывается открытым по одному входу, и импульс с формирователя б поступает на вход триггера 11 и возвращает его в нулевое состояние.Разность между опорными уровнями пороговых элементов Уоп и Поп, представляет собой гистерезис устройства, который может регулироваться в широких пределах в зависимости от параметров входного сигнала с наложенным на него шумом, что позволяет использовать предложенное устройство совместно с преобразователями перемещений накапливающего типа. Формула изобретения Компаратор, содержащий последовательно соединенные входной ключ, импульсныйусилитель, выходной ключ и пороговыйэлемент, генератор импульсов, соединенныйс управляющими входами входного и выходного ключей и с входами формирователей сигналов по переднему и заднему фронтам импульсов, и элемент И, первый входкоторого соединен с выходом формирователя сигналов по заднему фронту импульсов, второй вход элемента И подключен к выходу триггера, единичный вход которого соединен с выходом формирователясигналов по переднему фронту импульсов,отличающийся тем, что, с целью повышения точности и расширения областиприменения, в компаратор введены дополнительные пороговый элемент и триггер,причем вход дополнительного пороговогоэлемента подключен к выходу выходногоключа, а выход - к нулевому входу триггера, нулевой вход дополнительного триггера соединен с выходом элемента И, единичный вход подключен к выходу порогового элемента, а выходы дополнительноготриггера являются выходами компаратора.Источники информации,принятыс во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР456388, кл, 6 05 В 1/01, 1972.2, Блинков Ю. В. Пороговое устройство.Приборы и техника эксперимента6,1972.3. Заявка2398333/18-24, кл, б 05 В1/01, 1975, по которой принято решение овыдаче авторского свидетельства.640247 Составитель С. БеланТехред Н Рыбкина Корректор Л. Брахнина Редактор И, Грузова Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 2453/8 Изд,829 Тираж 1005 Подписное НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5