Компаратор

. А. Щуль р сите)," 7 ) Заявитель жский ордена Ленина государственны им. Ленинского комсомола 54) КОМПАРАТ аль Из ВЫВОДОВ дифференци 1Изобретение относится к автоматике и импульсной технике и может быть использовано в системах автоконтроля, быстродействующих кодирующих преобразователях, в цифровых мостах.Известен синхронный компаратор с запоми нанием, в котором иервыи каскад выполнен на дифференциальном усилителе, резистивная нагрузка которого включена через развязывающие транзисторы, согласующие транзисторы, второй дифференциальный усилитель и ключ Щ 1 ОНедостатком данного компаратора является малое быстродействие.Наиболее близким к предлагаемому является компаратор, содержащий первый и второй дифференциальные усилители, выполненные 1 на транзисторах различных типов проводимости, базы транзисторов первого дифференци ного усилителя соединены с соответствующи. ми входами компаратора, а коллекторы - с базами соответствующих .транзисторов вто. рого дифференциального усилителя и с одниминагрузок транзисторов первогоального усилителя, другие выводы которых соединены, змиттеры транзисторов второго дифференциального усилителя соединены с первым источником тока, а коллек. торы - через нагрузки транзисторов второго дифференциального усилителя - с шиной нулевого потенциала, ключ, управляющий вход которого подключен к управляющему входу компаратора, первый и второй источники на. пряжения и второй источник тока 2,Недостатком известного компаратора является малое быстродействие.Цель изобретения - повышение быстродействия компаратора.Укаэанная цель достигается тем, что в известный компаратор введены в качестве на. грузок транзисторы первого и второго дифференциальных усилителей соответственно, первый, второй, третий и четвертый диоды, а также туниельный диод и транзистор, тип проводимости .которого совпадает с типом проводимости у транзисторов второго дифференциального усилителя, причем эмиттер транзистора соединен с эмиттерами фгранзисторов второго дифференциального усилителя, коллек9496 3тор - с шиной нулевого потенциала, а база - с первым источником напряжения, базы транзисторов первого дифференциального усилителя соединеныс коллекторами соответствующих транзисторов второго дифференциального усилителя, эмиттеры через ключ - со вторым источником тока, а коллекторы - с соответствующими выходами компаратора, а одни из выводов первого и второго диодов подклю. чены через туннельный диод ко второму ис О точнику напряжения.На чертеже приведена электрическая схема компаратора.1Устройство содержит первый дифференци. альный усилитель 1, выполненный на тран. зисторах 2 и 2, второй дифференциальный усилитель 3 - на транзисторах 4, и 4 , входы компаратора 5 и 6,выходы компаратора 7 и 8, первый источник 9 тока (одной полярности), второй источник. 10 тока (другой полярности), ключ (тока) 11, транзистор 12, первый 13 и второй 14 диоды нагрузки транзисторов первого дифференциального усилителя, туннельный диод 15, первый источник 16 напряжения, третий 17 и четвертый 18 д диоды (нагрузки транзисторов второго дифференциального усилителя), управляющий вход 19 компаратора и второй источник 20 напряжения.Компаратор работает следующим образом.На входы компаратора 5 и 6 подключаются источники сравниваемых токов. В ждущем режиме компаратора ключ 11 разомкнут, и поэтому ток через первый и второй диоды 13 и 14 и туннельный диод 15 практически от.35 сутствует. Такой режим соответствует малому падению напряжения на туннельном диоде15. Потенциал базы транзистора 12 выбирается таким, чтобы в этом случае транзистор 12 открыт и весь ток первого источника 9дцтока протекает через него. Ясно, что при этом эмиттерные переходы транзисторов 4 и 4 второго дифференциального усилителя 3 находятся под запирающим смещением, С приходом строб-импульса на управляющий вход компаратора 19 ключ 11 замыкается. Ток транзисторов 2 и 2 первого дифференциального усилителя 1,нарастая в соответствии с динамическими характеристиками ключа 11 и фронта строб-импульса, проходит через первый и второй диоды 13 и 14 и туннель- ф ный диод 15. Причем распределение тока между транзисторами 2 и 2 соответствует паде. ниям напряжений на третьем и четвертом диодах 17 и 18, и, следовательно, величинам входных анализируемых сигналов. Аналогичным 5 образом, перераспределяются падения напря. женнй на первом и втором диодах.13 и 14, после усиления входного сигнала первым диф 27 4 ференциальным усилителем 1. В некоторыймомент нарастания тока через туннельный диод 15 он переключится в состояние с большим падением напряжения, что приведет кочень быстрому изменению потенциалов вы.ходов компаратора 7 и 8 по отношению кпотенциалу базы транзистора 12. Этот потенциал выбран таким образом, чтобы нарядус ранее приведенным, условием в данном случае он обеспечивал закрытие транзистора 12и, следовательно, прохождение всего тока первого источника тока 9 через транзисторы 4и 4 . Между этими транзисторами ток перераспределится в соответствии с существующи 1ми в данный момент соотношением токовпервого и второго диодов 13 и 14. Начинает действовать положительная обратная связь,которая переводит схему компаратора в одноиз устойчивых состояний, сохраняющихся дотех пор, пока замкнут ключ 11. Информацией о состоянии схемы компаратора служатпадения напряжений на первом и втором ди.одах 13 и 14. Для нормального функционирования компаратора сумма входных анализируемых токов на его входах 5 и 6 должна быть меньше тока первого источника тока 9 с тем, чтобы схема компаратора сохранила свое состояние независимо от значения входного сигнала.Уменьшение задержки распространения сигнала в компараторе и апертурного времени достигается за счет того, что "включение" положительной обратной связи происходит при больших токах через первый и второй диоды 13 и 14, имеющих в этом случае малые динамические сопротивления. Поэтому цепь обратной связи работает при больших сигналах "перевозбуждения", что способствует улучшению динамических характеристик компаратора.Такое выполнение изобретения позволяет повысить его быстродействие по сравнению с известными компараторами,Формула изобретения Компаратор, содержащий первый и второй дифференциальные усилители, выполненные на транзисторах различных типов проводимости, базы транзисторов первого дифференциального усилителя соединены с соответствующими входами компаратора, а коллекторы - с базами соответствующих транзисторов второго дифференциального усилителя и с одними из выводов нагрузок транзисторов первого дифференциального усилителя, другие выводы которых соединены, эмиттеры транзисторов второго дифференциального усилителя соединены с первым источником тока, а коллек94962 ВНИИПИ Заказ 5753(38 Тираж 914 Подпнс ал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектн торы через нагрузки транзисторов второгодифференциального усилителя - с шиной нулевого потенциала, ключ, управляющий входкоторого подключен к управляющему входукомпаратора, первый и второй источники напряжения и второй источник тока, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью ловы.шения быстродействия компаратора, он содержит в качестве нагрузок транзисторы первого и второго дифференциальных усилителей,соответственно, превьщ, второй, третий ичетвертый диоды, а также туннельньй диоди транзистор, тип проводимости которогосовпадает с типом проводимости у транзисторов второго дифференциального усилителя,причем эмиттер транзистора соединен с эмиттерами транзисторов второго дифференциального усилителя, коллектор - с шиной нулевого потенциала, а база - с первым источником напряжения, базы транзисторов пер.вого дифференциального усилителя соединеныс коллекторами соответствующих транзистороввторого дифференциального усилителя, эмиттеры через ключ - со вторым источником тока, а коллекторы - с соответствующими выходами компаратора, а одни иэ выводов первого и второго диодов подключены черезтуннельный диод ко второму источнику напряжения., Источники информации,принятые во внимание при экспертизе.1, Журнал "Электроника", 1972, т. 45,Нф 21, с. 54 - б 2,2. Журнал "Автометрия", 1975, Юф 1, с. 91,рис, 4 (прототип).