Компаратор

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз Советских Социалистицеских Республик(11)644034 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1) Дополнительное к авт, свид-ву2) Заявлено 06,01.75 (21) 2092889/18-21 г 1) М. Кл.1". 03 К 5/20 С 05 В 1/01 присоединением заяв Государственный комете СССР по делам нзобретеннй н открытей(72) Автор изобретения В. А, Чулко 71) Заявите 4) КСМПАРАТОР чиотехничесыть испольпряжений всистемах иоля измерипаратор, выполненный на основе балансного дифференциального каскада на биполярных транзисторах с генераторами токов в их эмиттерных цепях, содержащий униполярные транзисторы, затворы которых объединены и подключены к месту соединения эмиттеров биполярных транзисторов 2,В известном устройстве уни пол ярные транзисторы предохраняют биполярные транзисторы дифференциального каскада от пробоя, но снижают точность сравнения и вносят асимметрию в схему за счет неизбежного различия их электрических параметров, что обусловливает дополнительную ошибку сравнения.Недостатками устройства являются недостаточная точность сравнения и сложность, так как оно содержит два униполярных транзистора. лненные када, пр х напря пол- хеме Целью из устройства и напряжений. Это дости содержащем биполярных токов в эмит транзистор, згается т диффер транзис терных атвор у параторе, аскад на раторами полярный ранзистоем, что в ком нциальный к орах с гене цепях и уни иполярного т Изобретение относится к ра кой промышленности и может б зовано для сравнения двух на электронных время-импульсных устройствах порогового контр тельной техники.Известны компараторы, вып основе дифференциального кас назначенные для сравнения дв ний. Один из известных компараторов вь нен на биполярных транзисторах по с дифференциального каскада 1) .Недостатком такого компаратора является невысокая точность, определяемая величиной допустимого дифференциального сигнала; чем последняя выше, тем погрешность сравнения меньше. Кроме того, точ ность повышается с увеличением быстродействия транзисторов.Однако высокочастотные транзисторы, выполненные по планарной технологии, обладают малым допустимым смещением эмиттерного перехода, что ограничивает допустимый дифференциальный сигнал компаратора,Ближайшим техническим решением к предлагаемому изобретению является комбретения является упрощение овышение точности сравнения.ра подключен через диоды к базам, а сток и исток соответственно к эмиттерам транзисторов дифференциального каскада.На чертеже представлена принципиаль 5 ная схема компаратора.Компаратор содержит дифференциальный каскад на биполярных транзисторах 1 и 2 с источниками токов 3 и 4 в их эмиттерных цепях, униполярный транзистор 5, подключенный стоком и истоком соответственно к эмиттерам, а затвором через диоды 6 и 7 - к базам биполярных транзисторов, соединенным с входами 8 и 9 устройства. Нагрузка 10 подключена между коллекторами биполярных транзисторов 1 и 2.Устройство работает следующим образом. Напряжение на затворе транзистора 5 всегда равно меньшему из двух входных напряжений, выбираемому с помощью диодов 6 и 7. Если входные напряжения равны, то равны и потенциалы эмиттеров биполярных транзисторов 1 и 2. Транзистор 5 представляет собой линейное сопротивление и при достаточно малых токах генераторов тока 3 и 4 этим сопротивлением можно пренебречь. При этом схема эквивалентна обыч ному дифференциальному каскаду. С уменьшением напряжения 111 на входе 8 транзистор 1 дифференциального каскада запирается и токи генераторов тока 3 и 4 протекают через транзистор 2 дифференциального каскада, Транзистор 5 работает в режиме управляемого линейного сопротивления до тех пор, пока входное дифференциальное напряжение не достигнет заданного напряжения отсечки, равного напряжению затвор-исток, при котором ток на проходной характеристи ке транзистора 5 равен току генератора 3 тока. Затем обратное напряжение эмиттерного перехода транзистора 1 перестает увеличиваться; поскольку транзистор 5 переходит в режим истокового повторителя, при этом40 потенциал эмиттера транзистора 1 сследитл за потенциалом базы. При изменении знака разности входных напряжений закрывается транзистор 2 и токи генераторов тока 3 и 4 будут протекать через транзистор 1, Вследствие симметрии характеристик униполярного транзистора 5 все электрические процессы, описанные выше, повторятся для правого плеча дифференциального каскада.Таким образом, допустимый дифференциальный сигнал предлагаемого компаратора ограничен лишь допустимыми межэлектродными напряжениями униполярного транзистора, которые, как известно, для отдельных типов униполярных транзисторов (например, для транзисторов с МДП-структурой могут быть весьма велики, что обусловливает малую погрешность сравнения.Использование одного полевого транзистора упрощает предлагаемое устройство. Высокие эксплуатационные параметры - большой диапазон сравниваемых напряжений, высокое входное сопротивление, повышенная точность сравнения - расширяют функциональные возможности компаратора и позволяют использовать его как базовый элемент время-импульсных систем.ВФормула изобретенияКомпаратор, содержа гций дифференциальный каскад на биполярных транзисторах с генераторами токов в эмиттерных цепях и униполярный транзистор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, затвор униполярного транзистора подключен через диоды к базам, а сток и исток соответственно к эмиттерам биполярных транзисторов дифференциального каскада.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1, Шило В. Л. Линейные интегральные схемы в радиоэлектронной аппаратуре. М., Сов, радио, 1974, с. 181 - 196.2. Патент США Мо 3489919, кл. 307-202, 1970.б 4403; ек Редактор Н. ХлудоваЗаказ 8039/52 по13035, М гиал ПЦП Составитель Ш. ГцаряповТехред О. Луговая Корректор ираж 10 д 3 Подписное Государственного ком елам изобретении сква, Ж.35, Раугпск Патент, г. Ужгоро тета СССР открьпии я на 6., д. 45 ул Проектная,