Компаратор на мдп-транзисторах

СОЮЗ СОВЕТСКИХса,ицклц.юханиРЕСПУБЛИН С 05 В 1/01 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Ю СЬ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(54) (57) КОМПАРАТОР НА МДП-ТРАНЗИСТОРАХ, содержащий дифференциальныйкаскад, два конденсатора, два транзистора, каждый иэ которых подключен соответственно между прямым входом и инверсным выходом и между инверсным входом и прямым выходом дифференциального каскада, прямой и ин,версный входы которого подключенысоответственно к первым выводам первого и второго конденсаторов, а затворы транзисторов подключены к шине., ЯО 1126943 А управляющих сигналов, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышенияточности эа счет увеличения коэффициента усиления, в него введенытретий, четвертый, пятый, шестойтранзисторы и два дополнительныхконденсатора, при этом каждый дополнительный конденсатор подключенсоответственно между прямыми входом ивыходом и инверсным входом и выходомдифференциального каскада, а третий и четвертый, пятый и шестойтранзисторы включены последовательно и подключены к шинам входных сигналов, а затворы третьего ишестогочетвертого и пятого транзисторовподключены соответственно к шинампарафаэного управляющего сигнала,а тачки соединения. третьего и четвертого, пятого и шестого транзисторов подключены соответственно квторым выводам второго и .первогоконденсаторов.Изобретение относится к областиимпульсной техники и может быть использовано в устсойствах пгеобраэсвания информации, а также контрольно-измерительных устройствах,Известны компараторы, ссдержащче каскад с прямым и инверснымвходом и эыхсцом, два коммутационныхтранзистора в цепи обратной связив каждом плече дифференциальногокаскада Г 1.Недостатком известных схем является низкая точность ввиду невысокого коэффициента усиления дифференциального каскада,Наиболее близким па техническойсущности к данному является компаратор на ДП"транзисторах, содержащийдифференциальный каскад, два конденсатора, два транзистора, каждые иэкоторых подключен саответстьеннсмежду прямым входом и инверсным вы- .ходом и между инверсным входом ипрямым выходом дифференциальногокаскада, прямой и инверсный выходыкоторого подключены соответственнок первым выводам первого и второгоконденсатора, а затворы транзисторовподключены к шине управляющех синалав 2 1.Недостаткам такого устраистваЯВЕтНЕТСЯ НИЗКаЯ ТОЧНОСТЬ ВВИДУ НЕВысокого коэффициента усиления. Цель изобретения в ;тсвышение тач 7 тНотТИ уТЕМ УВЕЛИЧЕНИЯ КаэффиЦИЕНТЗусиления,Для достижения поставленной целиВ томараор на КДП-транзисторах,садержащии дифферелц;латьны.-,"1 каскад,два ",анде: в ."атора два транэистао 1,КаЛДЬЕт ИЭ КОТОРЫХ ПСДКЛЮЧЕН ССОТВЕтСТВЕт.С МЕжду ПряМЫМ ВХСДОМ .я ИНВЕрСным Выходам и между инверсньп вхо-.ДОМ И Г РЯМЬЕМ ВЬХОДОМ ДиффЕРЕНтИВЛт -ного каскада прямой и инверсныйВходы котс.в :Ого подключены состветственйс к первым выводам первогс ивторого конденсаторов, а заварь.транзисторов подключены к шике управлякших сигналов, введены третий.четвертый, пятьЙ и шестой транзис; О.:ь и два. Дополнительных конденсатора при этом каждый,цополнительныйконденсатор подключен соответственно между прямыми входом и выхсдоми ИНБетэсн тм ВХОДОМ И ВЬГХОДОм Дифференциал, нагс каскада. а третий иче гвертой пят.ж и шестой транзис тры Включены последовательно и подключены к шинам входных сИгналов,а затворы третьего и шстого, четвертого и пятого транзисторов подключены соответственно к шинам парафазнсго управляющего сигнала, а точки соединения третьего и четвертогс пятого и шестого транзисторовподключены соответственно к вторымвыводам второго и первого конденсаторов,На фиг,1 представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого компаратора на ЩП-транзисторах,на фиг,2 - эпюры напряжений управляюЕтВЛХ, ВХОДНЫХ И ВЫХОДНЫХ СИГНаЛОВ,Компаратср на МДП-транзисторахсодержит дифференциальный каскад 1тс прямыми и инверснымл входами 2, 3и выходами 4 и 5 гсдключенныелл к выходным шинам б иксмпаратора, амежду прямым входом 2 и инверснымвыходом 5 и между инверсным входомя прямым выходом 4 включены коммутационные транзисторы 8 и 9 обратной связи, затворы которых падключень к еттее 1 О упразляющет о сигнала,.пои этом межДу Входами ."., 3 тифоъе -рев:.".На,льлс э каск:3.дак тсчкам12 соеди:",ения подключены перва;й ивторой .Онценсатсры 3, 4, кон -денсатсры 15, 1 б, а к шинам ВходныхСИГнаЛОВ 1 тт 8 ПОДКЛЮЕНЬ; Пот ЛЕДОВатепье;с сединенные третий ;9 ; чет; -.тый 20 пять,. 2. и шестой 22 транЗИСТОРЫт а ЭНТВОРЫ тРЕ-,.ЕГО 9 И ШЕСтого 22 четвертагс 20 и пятово 21транз,стсрсв подключены состветствен.на к штлнам 3. 24 парафазнага управляющегс сити( ."а Диаграммы напсяжений в узлах комларатара притедены на тбтлг, 2, Ксь"паратс., имеет два режима работы: нас"рой- ,;И И а.ТОКССЭЕКиття И р; бОЧИй ЭсжИМ сравнения, .еж".му настройки и коррекции :остветст, ует высокий уровень нат ряжсния Еа шине 10 ттптра 1 т 1 яющегс сге."та, При этом транзисторы 8 ив цепи обратсй связи дтифферен-. ЦнаЛЬНОГС КаС-;В,Ц;.ОтКРЫТЫт а Наего Входах л выходах устанаБливает Ся ГрибпнзтЛЕЕЧ;-;С Одтни И СОТ жЕ уроВень напряжения, соответствующий рабочей точке дифференциального каст,",;т:;по постоянному току,. Пет Вые Об:Утапттки КОКДЕНСатСРСЙ3 и 14 СВЯЭИ тткаэЬваЕСТСЯ тСДКЛЕтЧЕЛЕтЫЕЛЛ ВЫХОдам 5 и 4 дифференциатьногс ас;та 126943да 1, а вторые обкладки конденсаторов 13 и 14 через открытую пару транзисторов например, 20, 21 ) подключены к шинам 17 и 18 входного сигнала. Транзисторы 20 и 21 открыты 5высоким уровнем коммутационного парафазного сигнала на шине 23Транзисторы 19 и 22 заперты. В режименастройки и корректировки конденсаторы 13 и 14 заряжаются до разныхзначений напряжений, эта разностьравна разности напряжений на вход-,ных шинах 17, 18 компаратора, Припоявлении на шине 1 О управляющегосигнала низкого уровня напряжения 15транзисторы 8 и 9 обратной связизапираются. Компаратор выходит изрежима настройки и корректировки,однако напряжение на выходных шинах6 и 7 не изменяется, поскольку напряжение на входах 2 и 3 дифференциального каскада 1 остается прежним. Ситуация на входах и выходахдифференциального каскада 1 не изменяется с появлением низкого уровня 25напряжения на шине 23. При этом оказываются запертыми транзисторы 19-22,С появлением высокого уровня напря-.жения на шине 24 отпираются транзисторы 19, 22 и конденсаторы 13, 14связи оказываются подключенными каждый к входу компаратора, противоположному тому, к которому этот конденсатор был подключен в режиме настройки, Через конденсаторы связи 13,14 на входы 2 и 3 дифференциальногокаскада 1 поступает перепад напряжения, равный разности напряжений навходных шинах и, кроме того, разности напряжений, на которую были заряжены конденсаторы связи в режименастройки. Таким образом, на входах 2, 3дифференциального каскада 1 происходит удвоение разности входных напряжений компаратора,Коэффициент усиления компаратораопределяется не только размерами нагрузочных и управляющих транзисторов дифференциального каскада 1, нои отношением емкостей конденсаторовсвязи к паразитным межэлектроднымемкостям, и в первую очередь емкостям затвор - сток управляющих транзисторов, поскольку они находятся вцепи обратной связи дифференциального каскада. Кроме того, коэффициентусиления дифференциального каскада ограничивается ввиду нелинейности нагрузочных транзисторов,Все эти ограничения, присущие прототипу и снижающие коэффициент усиления дифференциального каскада, устраняются введением в компаратор конденсаторов 15 и 16 положительной обратной связи, Емкость конденсаторов 15,16 выбирается такой, чтобы емкостная положительная обратная связь скомпенсировала все.элементы отрицательной обратной связи дифференциального каскада,Использование в компараторе предлагаемой схемы коммутатора входного сигнала позволит в два раза увеличить коэффициент усиления и, следовательно, повысить точность сравнения, Введение компенсирующих конденсаторов положительной обратной связи повышает коэффициент усиления в 3-4 раза без опасности появления триггерного эффекта,"Патент", г,ужгород, ул.Проектная,1 ТиражВНИИПИ Государственногпо делам изобретений 113035, Москва, Ж, Ра комитета ССС открытий ская наб д