Компаратор на транзисторах разного типа проводимости

(22) Заявлено 010776 (21) 2380361/18-21 (51)М, Кд. с присоединением заявки Мо -Н 03 К 5/20 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54 УДК 621. 317. ,321088.8) Дата опубликования описания 300380.С, Чуев и А. ловский 1) Заявитель ЗНОГО 54) КОМПАРАТОР НАТИПА ПРО АНЗИСТОРАДИМОСТИ Изобретение относится к импульсной технике, а именно к устройствам сравнения электрических сигналов компараторам. 5Известны компараторы, содержащие балансную диодную схему сравнения и усилитель на транзисторах, обеспечи- вающий фиксацию момента переключения проводящего состояния диодов, При высокой точности сравнения эти компараторы обладают низкой помехоустойчивостью к изменениям электрического режима работы транзисторов; Изменения эти могут происходить при включении питания и нестабильности его уров 1 ня, а также при воздействии на компаратор различных эксплуатационных факторов 1.Известны компараторы с транзисторным усилителем, в которых транзисто 2 ры включаются в активный режим работы с момента сравнения входных сигналов, Компараторы такого типа более помехоустойчивы к изменениям элект- рического режима работы транзисторов. К ним относится известный компаратор на транзисторах разного типа проводимости с коллекторно-базовыми связями 2.г Указанрый компаратор имеет недо.статочно высокую точность сравнения,так как в цепь сравнения входных сигналов кроме диодов включен и переход база-эмиттер транзистора,Цель изобретения - обеспечение вкомпараторе высокой точнссти сравне"ния при сохранений помехоустойчивости к изменениям электрического режима работы транзисторов.Указанная цель достигается тем,что в компараторе на транзивторахразного типа проводимости с коллекторно-базовыми связями диод, связанный со входом сравниваемого сигнала;включен в одну из коллекторно-базовых связей транзисторов, при этом кэмиттеру транзистора, связанного сдиодами базой, подключен среднейточкой ВС-делитель; соединенный систочником питания.На фиг. 1 йредставлена принципиальная электрическая схема компаратора; на фиг. 2 - эпюры напряжений.Компаратор содержит транзисторы 1и 2 различного, типа проводимости сколлекторно-базовыми связями. Диоды3 и 4 на входах включены встречно,при этом диод 4, связанный со входом,сравниваемого сигнала +П р, включенв коллекторно-базовую связь транзисторов. К эмиттеру транзистора 1 подключен средней точкой ВС-делитель срезистором 5 и конденсатором 6,ВС-делитель включен между питающейи общей шинами. К базе транзистора 2через резистор 7 подключен источниксмещения обратной полярности. Выходной нагрузкой компаратора являетсярезистор 8, Во входные цепи компаратора дополнительно могут быть включе"ны резисторы 9 и 10, показанные вСхеме пунктирными линиями. Компаратор работает следующим обраэом,В начальный период работы компаратора происходит подача напряжений питания Е и смещения Е , на входные клеммы йодаются опорное Бп и сравниваемое 1)р напряжения, В этот период транзисторы и диоды компаратора заперты, что обеспечивает ему высокую помехоустбйчивость к воздействию разнообразных помех. В процессе работы сравниваемое напряжение П изменяется в направлении сближения. с опорным уровнем Бор . На конденсаторе 6 напряжение П возрастает, достигая в мо 15 20 25 мент 1 опорного уровня ППри этом траиэистор 1 переходит в активный режим работы и отпирается диод 3; транзистор 2 и диод 4 все еще остаются в запертом состоянии, При выборе .достаточно малым сопротивления резистора 7 и большим сопротивления 5 источник . смещения Е в принципе может и отсутствовать. После отпирания транзистора 1 и диода 3 помехоустойчивость компаратора к изменениям электрического режима работы транзисторов остается на достаточно высоком уровне. Так изменения напряжения источника 40 питания Еп меняют лишь ток смещения, проходящий через транзистор 1 и диод 3. При этом в других изменениях параметров элементов транзистор 2 находится в закрытом состоянии ввиду 45 малого падения напряжения на резистЬре 7. Диод 4 в цепи положительной обратной связи транзисторов не отпирается ввиду соотношения напряжений Поп Пр . При достижении сравниваемого напряжения П величины опорно.го уровня Поп с момента 1 р происходит запирание диода 3 и отпирание диода 4. Поскольку диод 4 включен в цепЬ положительной обратной связи между транзисторами 1 и 2, при его отпирании возникает регенеративный процесс нарастания базовых и коллекторных токов транзисторов, которые переходятв насыщенное или близкое к" йему состояние. на резисторах 7 60 и 8 скачком возрастают действующие напряжения и на выходе компаратора доявляется сигнал, отмечающий момент равенства входных напряжений. Наличие в схеме резистора 10 -увеличивает . скорость регенеративного процесса переключения транзисторов. резистор 9 введен.для компенсации влияния резистора 10.Так как транзистор 1 еще до момента времени 1 р находится в активном режиме работы, то он практйчески не влияет на процесссравнения. Ошибка сравнения компаратора определяется в основном лишь разностью порогов отпирания диодов 3 и 4, для которых она невелика в широком диапазоне рабочих температур.Для обеспечения возможности сравнЕния компаратором увеличивающегося напряжения с напряжением опорного уровня следует поменять местами питающуюи общую шины и входные сигналы подавать относительно новой общей шины.Сравнительные испытания данноготипа компаратора с известными показали, что он обладает высокой точностьюсравнения ЮПр = 0 - 30. мВ, высокойпомехоустойчивостью к импульсным изменениям напряжения питания бЕп:100,допускается сравнение напряжений высокого уровня Поп : 0 - 60 В, имеетвысокое быстродействие, малый токсрабатывания и небольшую паразитнуюеМкость по сигнальному входу,/Формула изобретенияКомпаратор на транзисторах разного типа проводимости, содержащий навходах встречно включенные диоды,о т лн ч а ю щ и й с я тем, что,с целью обеспечения высокой точностисравнения при сохранении помехоустойчивости к изменениям электрическогорежима работы транзисторов., диод,связанный со входом сравниваемогосигнала, включен в одну из коллекторно-базовых связей транзисторов, приэтом к эмиттеру транзистора, связанного с диодами базой, подключенсредней точкой НС-делитель, соединенный с источником питания.оИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Ткачева Л.И. Схема сравнениянапряжений. М., Электроника, выпуск Р .2(152), 1970, май, с. 21,рис. 15.2. Важенина Э.П., Пудриков Э.В.Транзисторные генераторы импульсовмиллисекундного диапазона, М., Сов.радио, 1974, с. 96, рис. 3 и 4725220 Составитель А, Данилинедактор П, Макаревич Техред М.Петко Корректор апп илиал ППП Патент., г. Ужгород, ул, Проектная, 4 каз 827/13 ЦНИИ п 113035, ираж 995Государственногоделам изобретенийосква, Ж, Рауш Подписноемитета СССРоткрытийя наб, д. 4/5