Компаратор тока

(19) ИИ в)4 Н 03 К 286 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ы- иотво СССР 1979, 1 х о авт.св.и й с яя функциоГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ 61) 109131821) 2987957/18-21(54) 571 К 011 ПАРАТОР ТОКАУ 1091318, о т л н ч а ютем, что, с целью расшире нальных возможностей и повышения бстродействия, в него введены два дда, а в качестве коммутатора токаиспользован входной транзистор переключателя тока, выходной транзисторкоторого подключен базой к источнику опорного напряжения, а коллектором - к катодам введенных диодов,аноды которых соединены с базамитранзисторов соответствующих боковыцепей.Изобретение относится к аналого" вой и цифровой технике, может быть использовано для определения и запоминания результата сравнения токов в электрических цепях и является усо" 5 вершенствованием изобретения поавт.св. 111 1091318.Известен компаратор тока, содержащий две боковые токовые цепи на транзисторах, базы которых через ре зисторы подключены к шине опорного напряжения, симметричный триггер типа защелки, выполненный на транзисторах, эмиттеры которых соединены между собой и через коммутирующий элемент подключены к генератору тока, коллектор первого транзистора триггера соединен с базой транзистора второй токовой цепи, а база - с эмиттером транзистора первой токовой 20 цепи, коллектор второго транзистора триггера соединен с базой транзистора первой токовой цепи, а база - с эмиттером транзистора второй токовой цепи, причем коллекторы транзисторов токовых цепей подключены к входным шинам, а эмиттеры - к выходным шинам 1 Д .В известном устройстве при включении и выключении защелки напряжение 30 на одном транзисторе токовых шин изменяется на величину падения напряжения на сопротивление от полного зна" чения тока защелки, в то же время на базе другого транзистора токовых шин напряжение остается неизменяющимся.От величины размаха напряжения на плечах триггера-защелки зависит быстродействие устройства. С уменьшением величины перепада напряжения на плечах триггера-защелки быстродействие компаратора повышается.Логическое состояние при выключенной защелке йельзя определить по выходным состояниямкомпаратора.Это состояние совпадает с состоянием "1" или "О". В некоторых случаях отсутствие третьего, состояния вызывает усложнение, функциональных схем аппаратурыф ЮКроме того, в устройстве величина тока протекающего, через выходную клемму напряжения смещения, зависит от режима работы защелки. При выключенной защелке через эту клемму про- ээ текают базовые токи .транзисторов, а при включенной защелке -сумма токов: базовых и источника тока защелки. Большая разница в величине тока, протекающего по цепи опорного напряжения - напряжения смещения - при включенной и выключенной защелке, создает некоторые трудности при практической реализации источника напряжения смещения.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и повышение быстродействия путем введения третьего логического состояния устройства.Поставленная цель достигается тем, что в компаратор тока по авт. св. Ф 1091318 введены два диода, а в качестве коммутатора тока использован входной транзистор переключателя тока, выходной транзистор которого подключен базой к источнику опорного напряжения, а коллектором - к катодам введенных диодов, аноды которых соединены с базами транзисторов соответствующих боковых токовых цепей.На чертеже представлена схемапредлагаемого устройства.Компаратор тока содержит две боковые цепи на транзисторах 1 и 2, базыкоторых через резисторы 3 и 4 соответственно подключены к шине 5 опорного напряжения, симметричный триггер типа защелки, выполненный на транзисторах 6 и 7, эмиттеры которых соединены между, собой и через входнойтранзистор 8 переключателя тока (входной транэистдр 8 выходной транзистор 9) подключены к генератору 10тока, коллектор первого транзистора6 триггера соединен с базой транзистора 2 второй токовой цепи, а база -с эмиттером транзистора 1 первой токовой цепи, коллектор второго транзистора 7 триггера соединен с базойтранзистора 1 первой токавоф цепи,а база - с эмиттером транзистора 2 .второй токовой цепи, коллекторы транзисторов 1 и 2 токовых цепей подключены к входнымшинам 11 и 12, а эмиттеры - к выходным шинам 13 и 14, двадиода 15 и 16, аноды которых соединены с базами транзисторов.1 и 2 соответствующих боковых токовых цепей,к катодам диодов 15 и 16 подключенколлектор выходного транзистора 9 пегреключателя тока, база которого подключена к источнику 17 опорного напряжения, база транзистора 8 подключена к шине 18, 1264314Устройство работает следующим образом.Пусть ток, протекающий по первойбоковой токовой цепи, больше тока,протекающего по второй цепи, Тогда 5потенциал на"базе транзистора 7 выше потенциала на базе транзистора 6триггера. При подключении источника10 тока переключателем тока черезтранзистор 8 большая часть тока Оисточника 10 тока протекает черезтранзистор 7 и резистор 3 и падениенапряжения на резисторе 3 больше, чемна резисторе 4, Из-за положительнойобратной связи потенциал базы транзистора 6 понижается относительно потенциала базы транзистора 7 и в результате весь ток протекает черезтранзистор 7 и резистор 3. Вследствие этого триггер-защелка устанавли Овается в одно положение,Разница напряжения между базамитранзисторов 1 и 2 3 о" 3 38 11 3 в 125 где 3 и 3 - базовые токи транзисторов 1 и 2 соответственно.Разница напряжения между шиной 12 и базой транзистора313 , 0,30 а разница напряжения между базой .транзистора 2 и шиной 12 3 , 14 . Так как величина тока 3, намного больше базовых токов транзистора 3 , и 3 ц то падение напряжения на резисторах в основном определяется током 3,При выключении транзистора 8 и включении транзистора 9 ток через ре. зистор 3 уменьшается, а через резистор 4 увеличивается до значений 0,5 4 О 3 оПри выключенной защелке по резисторам 3 и 4 протекает ток одинаковой величины, равной половине значения тока триггера-защелки, а разница на пряжения между базами транзисторов 1 и 2 равна нулю. При включении и выключении защелки напряжение на базах транзисторов 1 и 2 изменяется в ,противоположные стороны, Размах из О менения напряжения на базе одного изтранзисторов 1 и 2 равен 0,5 Ю 3 где8 . 114 , а общий раэмах напряжения между базами равен 13 . Уменьшение перепада изменения напряженияна базах транзисторов 1 и 2 в два раза с сохранением прежней величиныперепада напряжения между базами улучшает частотные и динамические характеристики устройства.При включенной и выключенной защелке ток по резисторам 3 и 4 перераспределяется по абсолютной величине, которая по выходной цепи шины 5сохраняется постоянной и равной 3,Устройство по выходу имеет трилогических состояния: "0", "1" и "Защелка выключена", Выходные логическиесостояния определяются величинами токов, протекающих по резисторам 3 и 4.При одинаковых токах, протекающихпо резисторам, выходные уровни напряжения по обоим выходам одинаковые,что соответствует логическо фу состоянию "Защелка выключена", Остальныедва случая соответствуют двум другимлогическим состояниям,Использование дополнительных элементов - диодов и транзисторов - увеличивает быстродействие устройства иобеспечивает введение третьего логического состояния устройства. Быстродействие увеличивается вследствиеуменьшения перепада напряжения на базах транзисторов боковых токовых цепей относительно напряжения на вине5. Третье логическое состояние увеличивает гибкость устройства в применении. Это позволяет упростить функциональные схемы аппаратуры при автоматическом контроле работоспособности отдельных узлов. Кроме того, устройство характеризуется постояннымзначением тока, протекающего по шинеисточника опорного напряжения, вовключенном и выключенном состоянияхзащелки. Это позволяет упростить выполнение цепи напряжения смещения дляустройства, применяя резисторы и диоды.1264314 12 Составитель А, ТяскТехред Л.Олейник Ко орИ. Радь едакто а Тираж 816НИИПИ Государственного кпо делам изобретений и13035, Москва, Я, Рау аказ 5573/5 исн омитета СССР открытий шская наб д. 4/ Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. 11 роектн