Сранивающее устройство

(22) Заявлено 070674 2) 20328 б 9/18-21 с присоединением эейвки МВ Н 03 К 5/20 6 01 В 1/00 Государственный комитет СССР но делаи изобретений и открытийДете опубликования описания 0505.79 С.И,Ершов Ленинградский ордена Красного Знамени механический институт(541 СРАВНИВАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО Изобретение относится к иэмери"тельной технике и может быть исполь"зовано для сравнения мгновенных значений двух напряжений.Известно сравнивающее устройствона основе транзисторного дифферен"циальцОго каскада, переключающеготок генератора тока иэ одной нагрузки в другую в зависимости от знакаразности мгновенных значений двух1 Онапряжений 113Однако это устроГ.ство имеет низкуючувствительность.Известно сравнивающее устройствос повьпаенной чувствительностью, со"держащее последовательно включенныетри дифференциальных каскада на тран"зисторах одного типа проводимостии дополнительный транзистор другоготипа проводимости, участок база,змиттер которого подключен к выходамтретьего дифференциального каскада,а ксдлектор через резистор над рузкик отрицательному полюсу одного изисточников питания (2).Недостаток этого сравнивающегоустройства состоит в сложности,склонности к самовозбуждению и внеобходимости питания койлекторныхцепей транзисторов дифференциально каскадов от трех различных цо величи" не напряжений.Известно сравнивающее устройство с повышенной чувствительностью, содержащее два дифференциальных каска" да на транзисторах одного типа, каскады сдвига уровня, выполненные на транзисторах другого типа и включрн" ные между выходами первого и г.;одами второго дифференциальных каскадов и между выходами второго дифференциального каскада и выходами устройства 13Недостатком такого сравнивающего устройства является пониженное быстродействие, так как каскады сдвига уровня вносят задержку при выходе из режима отсечки, и необходимость применения транзисторов разных типов.Известно также сравнивающее устройство, содержащее два дифференциальных каскада, выполненных на транзисторас различного типа проводимости, причем коллекторы транзисторов второго дифференциального каскада соединены перекрестно с змиттерами транзисторов первого дифференциального каскада, между которыми включена последовательная цепь из двух резисторов, общая точка которых,соединена с выходом транзистора тока 141,Недостатком такого сравнивающегоустройства является наличие относительного большого гистерезиса, обусловленного эапиранием после регецеративного переброса устройства 5транзисторов одноименных плеч обоихдиффферецциальцых каскадов, а такжев использовании транзисторов различных типов для обеспечения требуемыхрежимон по постоянному току первого 10и второго дифференциальных каскадон.Цель изобретения состоит в повышении чувствительности и уменьшениигистерезиса сранцивающего устройства,содержащего выполненные ца трацзисторах одного типа проводимости двадифференциальных каскада - дифференциальный усилитель и дифференциальный каскад сравнения, каскады сдвигауровня постоянного напряжения, вклю-о 0ченные между выходами первого и входа.ми второго диФФеренциальных каскадов.Цель достигается тем, что в предлагаемом устройстве эмиттермые цепитранзисторов дифференциального усиди.".теля объединены по постоянному токуперекрестно с коллекторньщи цепямидифференциального каскада сравнения,между эмиттерами транзисторов дифференциального усилителя введен резистор, диФФеренциальный каскад сравнения подключен к дифференциальномуусилителю через каскады сдвига уровня постоянного напряженияНа чертеже представлена принципиальная электрическая схема сравнивающего устройства.Сраннивающее устройство выполненоца транзисторах одного типа и содержит дифференциальный усилитель 1 натранзисторах 2 и 3, базы которых 40подключены к входам 4 и 5 устройства,дифференциальный каскад б сравненияна транзисторах 7-9 и каскады 10 и 11сдвига уРовня постоянного напряжения,выполненных по схеме эмиттерных понторителей на транзисторах 12 и 13 снагрузочными цепями,из последователь"но включенных стабилитронон и резисторов 14-19 соответственно. Коллекторы. транзисторов 7 и 8 дифференциального каскада б сравнения объединены перекрестно с эмиттерами транзисторов 2 и 3 дифференциальногоусилителя 1. Базы транзисторов 7 и8 соединены с одними выходами каска,дов 10 и 11 сдвига уровня постоянного 55напряжения общимИ точками резисторови стабилитронон: 1 б,15 и 19,18, Другие выходы каскадов 10 и 11 сдвигауровня постоянного напряжения - общиеточки стабилитронон 14,15 и 17, 18 - 60соединены с выходами 20, 21 сравнивающего устройства. Выходы дифференциального усилителя 1 соединены свходами каскадов 10 и 11 сдвигауровня постоянного напряжения, Между эмиттерамц транзисторов 2 и 3 диффе"рецциальцого усилителя 1 Нключец резистор 22. Сравнивающее устройствойитается от источников 23 и 24 напряжения.Сравнивающее устройство работаетследующим образом. В исходном состоянии, когда величина сигнала ца входе4 меньше значения опорного напряжения ца входе 5, но близка к нему, транзистор 8 закрыт, а остальные транзисторы сравнивающего устройства откры-,ты. Ток генератора на транзисторе 9проходит полностью через транзистор 7диФференциального каскада сравненияи распределяется далее по двум цепям:эьяттерцой цепи транзистора 3 и последовательного соединения резистора22 и эмиттерцой цепи транзистора 2.Большая часть тока проходит черезэмиттерцую цепь транзистора 3. Приэтом потенциал коллектора транзистора 3 ниже потенциала коллекторатранзистора 2, и на выходах 20 и21 устройства действуют соответственно высокий и низкий уровни напряжения.Сравнивающее устройство находится водном из днух возможных устойчивыхсостояний,При увеличении напряжения сигналаца входе 4 относительно опорного напряжения на входе 5 происходит изменение потенциалов коллекторов транзисторов 2 и 3 в противоположных направлениях. С выходов дифференциальногоусилителя 1 усиленная разность сигцала и опорного напряжения передаетсякаскадамй 10 и 11 сдвига уроння постоянного напряжения на входы дифференциального каскада б сравнения, Приопределенном превышении сигнала надопорным напряжением открывается транзистор 8 диФФеренциального каскада бсравнения и происходит регенератив-.ный переброс сравнивающего устройства но второе устойчивое состояние.Во втором устойчивом состоянии закрыт трайзистор 7 дифференциальногбкаскада сравнения, остальные транзисторы открыты и на выходах 20 и 21действуют соответственно низкий и высокий уровни напряжения, Ток генератора на транзисторе 9 проходит черезтранзистор 8 и разветвляется, как ив первом устойчивом состоянии, подвум цепям. Большая часть тока вовтором состоянии проходит через транзистор 2 дифференциального усилителя 1В таком сравнивающем устройствеперекрестное объединение коллекторныхцепей диФФеренциального каскада сравнения с эмиттерными цепями дифференциального усилителя обеспечивает повышение чувствительности, а соединение эмиттеров транзисторов дифференциального усилителя через резисторобеспечивает уменьшение гистерезиса,так как после регенеративных перебро661762 Формула изобретения оставитель В, ЧичкинехредЛАлферова . КорректорВ,Синицкая тин она аз 2509 1059венного комитеттеннй и открытиРаушская наб. ПодпцсноСССР Тираж ЦНИИПИ ГосУДаРс по делам изобр 30 35, Москва, Ж4/5 Филиал ППППатент , г.ужгород, ул.Проектная, 4 сов сравнивающего устройства из одно" го состояния в другое, вызванных изменением сигнала относительно оПорного напряжения, обеспечивается открытое состояние обоих транзисторон дифФеренциального усилителя.Кроме того, данное сравнивающее устройство имеет выходные уровни напряжений, согласованные с входными уровнями стандартных цифровых схем. 1. Сравнивающее устройство, содержащее выполненный на транзисторах одного типа проводимости дифференциальный усилитель и дифференциальный каскад сравнения, подключенный входами к выходам дифференциального усилителя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности, эмиттерные цепи транзисторов дифференциального усилителя по постоянному теку объединены перекрестно с коллекторными цепями дифференциального каскада.2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения гистерезиса, между эмиттерами транзисторов дифференциальногоусилителя введен резистор.3. Устройство по пп.1 и 2, о т -л и ч а о щ е е с я .тем что дифференциальный каскад сравнения подклю 5 чен к дифференциальному усилителочерез каскады сдвига уровня постоянного напряжения.Источники информации, принятые вовнимание при экспертизеЯ 1, Прессман А.И. Расчет и проектирование схем на полупронодниковыхприборах для цифровых вычислительныхмашин Изд-во иностранной литературы, М., 1963, с,308, Фиг.10-3,2, Козлов В.Д, Сравнивающее устройство на интегральных схемах,Приборы и техника эксперимента, 1971,Р 1, с.144,3, Варлинский Н.Н, Применение транзисторных гереключателей тока н ка"честне схем сравнения быстродействующих аналогоцифровых преобразователей. Вопросы радиоэлектроники, серия "Радиоизмерительная техника,1968, с,5, вцп.1, рис.2.4. Авторское свидетельствоР 424306, кл. Н 03 К 3/22, 1974,