Пороговое устройство

-хО П .ПИ",Е ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Сециаяистических Республик(22) Заявлено Об 0378 (21) 258 бббЗ/18-21 51)М. Кл.зН 03 К 5/22 6 05 В 1/01 с присоединением заявки Но Государствеииы 1 комитет СССР по делам изобретеияй я открытия(54) ПОРОГОВОЕ УСТРОЙСТВО Изобретение относится к импульсной технике и может найти примененив в радиоэлектронной аппаратуре с низ.ким уровнем потребления энергии от источников питания. 5Известно пороговое устройство, содержащее входной и выходной транзисторы противоположной проводимости, эмиттерный повторитель, резисторы, причем коллектор входного транзистора сое динен с базой выходного транзистора и с коллектором транзистора эмиттерного повторителя 111, Данное пороговое устройство отличается тем, что эмиттер выходного тран зистора соединен непосредственно с эмиттером транзистора эмиттерного довтарителя. Устройство имеет два порога срабатывания, которое задается при помощи переменных ре- ,"щ зисторов, один из которых включен в цепь базы эмиттериого повторителя, а другой - в цепь эмиттера входногозисто а. тран р25Рассматриваемое устройство обеспечивает отсутствие сигнала на выходе, когда амплитуда входного сигнала находится за пределами пороговых уровней, т.е. когда амплитуда вход ного сигнала выше верхнего уровня или меньше нижнего уровня.Известно пороговое устройство, содержащее входной транзистор, выходной транзистор, резисторы, шины источника питания Я .Невысокое быстродействие этого устройства связано с небольшой вели" чиной петлевого усиления в цепи положительной обратной связи. Дело в том, что применение в пороговом устройстве транзисторов с разным типом проводимости исключает возмойность непосредственного объединЕния между собой их эмнттеров. Включение же между эмиттерами резистора связи приводит к снижению глубины положительной обратной связи. Кроме, тога, наличие резисторов в эмиттерах транзисторов приводит к появлению местной отрицательной обратной связи, которая, понижая коэффициент усиления каждого из каскадов устройства, также способствует уменьшению глубины положительной обратной связи, а значит и уменьшению общего усиления в петле обратной связи. В свою очередь уменьшение петлевого усиления уменьшает скорость развития про цессов опрокидывания схеьы, т.е,снижает ее быстродействие, а это существенно ограничивает область применения известного устройства, делан его использование нецелесообразным, например,. в аппаратуре с повышенным быстродействием.Целью изобретения является повышение быстродействия при Формировании прямоугольного импульса из, вход ного однополярного сигнала произвольной Формы.Для достижения этого в пороговое устройство, содержащее входной транзистор-р- ь типа, база и эмиттер которого соединены с шиной нулевого потенциала через резисторы, а коллектор через резистор коллекторной нагрузки соединен с положительной шиной источника питания, выходной транзистор р-п - р типа, подключенный базой к коллектору входного транзистора, эмиттером к положительной шине источника питания., а коллектором. через два последовательно соединенных резистора - к шине нулевого потенциала, резистор связи, один конец которого подключен к эмиттеру входного транзистора, введен дополнительный транзистор и - р -и, причем эмиттер дополнительного транзистора подключен к шине нулевого потенциала, коллектор - к эмиттеру входного транзистора, база - к среднему выводу последовательно соединенных резисторов, включенных в коллекторную цепь выходного транзистора р - о - р типа,а второй конец выходного резистора связи соединен с коллектором выходного транзистора.На чертеже представлена принципиальная схема устройства.Пороговое устройство содержит входной транзистор 1, выходной транзистор 2, дополнительный транзистор 3, резисторы 4 - 9.Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии все транзисторы закрыты, так что потребление энергии от источников питания отсутствует(с точностью до тепловых токов транзисторов), Входной сигнал в положительной полярности поступает в цель базы входного транзистора и тот открывается, вызывая открывание входного, а затем и дополнительного транзисторов. Кольцо положительной обратной связи замыкается, в устройстве раэвивается лавинообразный процесс и оно опрокидывается. При этом транзисторы 2 и 3 оказываются насыщенными. Транзистор 3, насыщаясь, шунтирует резистор б, включенный в цепь эмиттера транзистора 1, подавляя действие местной отрицательной обратной связи и способствуя тем самым росту петлевого усиления в У стройстве, а значит и повышению скорости развития процесса опро и- окидывания устройства. Резистор 7 огра. ничивает коллекторные токи транзисторов 2 и Зс а делитель, образованныйрезисторами 8 и 9, обеспечивает возможность управления состоянием транзистора 3, удерживая его в насыщениипосле опрокидывания устройства.При уменьшении величины входногосигнала, его мгновенные значениястановятся меньше порога срабатыванияустройства, ток в цепи коллекторатранзистора 1 уменьшается, вызываявыход иэ насыщения транэистьра 2,и обусловливает тем самым уменьшениетока базы транзистора 3, Иэ-за действия положительной обратной связипроцесс развивается лавинообразно 15 и происходит обратное опрокидываниеустройства, Транзисторы закрываютсяи устройство возвращается в исходноесостояние.Величина петлевого усиления в 26 предложенном устройстве существеннобольше,чем в известном устройствеза счет исключения резистора иэцени эмиттера выходного транзистораи подавления местной. отрицательнойобратной связи во входном транзисторе, а также за счет использованияв петле положительной обратной связидополнительного транзистора, обеспечивающего коэФфициент усиления, существенно превышающий единицу. Рост З петлевого усиления способствует увеличению скорости развития процессовопрокидывания в устройстве и повышению его быстродействия, Кроме того,в предложенном устройстве отсутстЗ вуют цепи, по которым возможно протекание тока в исходном состоянии.Стало быть, в исходном сОстояниипотребление с точностью до тепловыхтоков транзисторов равно нулю.40 Предлагаемое устройство выгодноотличается от известных устройств,предназначенных для решения задачиФормирования прямоугольного импульсаиэ входного однополярного сигналапроизвольной Формы, практически полным отсутствием потребления энергииот источника питания в течение всеговремени. Формула изобретенияПороговое устройство, содержащеевходной транзистор ь - р -о типа, базаи эмиттер которого соединены с шиной 55 нулевого потенциала через резисторы,а коллектор через резистор коллекторной нагрузки соединен с положительной шиной источника питания, выходнойтранзистор р-я - р типа, подключенщ ный базой к коллектору входноготранзистора, эмиттером к положительной шине источника питания, а,коллектором через два последовательно соединенных резистора - к шине нулевого 65 потенциала, резистор связи, один2/58 Тираж 995ВНИИПИ Государственного комипо делам изобретений и откр 113035, Москва, Ж, Раушская з 8 Подписнота СССРтийаб., д. 4/5 илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектн конец которого подключен к эмиттерувходного Транзистора, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью увеличения быстродействия при Формированиипрямоугольного импульса иэ входногооднополярного сигнала произвольнойФорж, в него введен дополнительныйтранзистор ь-р - и типа, причемэмиттер дополнительного транзистораподклюнен к шине нулевого потенциала,коллектор - к эмиттеру входноготранзистора, база - к среднему выводу последовательно соединенных резисторов, включенных в коллекторную цепь выходного транзистора р-и- фтипа, а второй конец резистора связисоединен с коллектором выходноготранзистора. Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРВ 4 б 4069, кл. Н 03 К 5/08,10.03.75.2. Перлов Б. Импульсные устроЯ-й ства на транзисторах с проводимостьюразного типа. - М., изд."Энергия",1972, с. 70 (прототип)