Компаратор тока

,13ВИЬЛК 0 НА ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ 57) Изобретениеой технике и мож относится к импульс - ет быть использовааналого-цифровых Цель изобретения и восстановления при построени еобразователей еньшение време возГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) КОМПАРАТОР ТОКА омпаратора тока после перегр остигается за счет обеспечен б 1) 4 Н 03 К 5/24, С 05 В 1/О можности быстрого разряда емкости,шунтирующей аналоговый вход устройства, а также за счет подавления шумови паразитных автоколебаний во входной цепи при малом входном сигнале,Компаратор содержит преобразователь 1тока в напряжение, входную шину 3стробирования, выходную шину 4, шину 9 аналогового сигнала, диоды 1 Ои 11, дифференциальный усилитель 12с парафазным выходом по току, полевые транзисторы 15 и 16, источники 19 и 20 напряжения, ключи 21 и 22.Малое время восстановления достигается синхронным переключением ограничителя тока на туннельных диодах5-8 с ключом на диодах 13, 14, 17, 18,Низкий уровень шума обеспечиваетсяразвязкой усилителя 12 по входу ивыходу от сигнальной цепи устройства. 1 ил.перегрузки, а также воэможности подавления шумов и паразитных автоколебаний во входной цепи при малом входном сигнале,На чертеже представлена структурная схема компаратора тока,20 Компаратор тока содержит преобразователь 1 тока в напряжение, выход которого подключен к информационному входу триггера 2, соединенного входом синхронизации и выходом соответственно к входной шине 3 стробирования и выходной шине 4, четыре туннельных диода 5-8, соединенных между собой по мостовой схеме, один вывод первой диагонали мостовой схемы ЗО подключен к входу преобразоват я 1 тока в напряжение, второй вывод с шиной 9 аналогового сигнала, подсоединенной через встречно-параллельно включенные первый и второй диоды 10 и 11 к общей шине, а выводы второй диагонали подключены к входам дифференциального усилителя 12 с парафазным выходом по току, прямой выход которого подключен к анодам 40 третьего и четвертого диодов 13 и 14, стоку первого 15 и затвору второго 16 полевых транзисторов,инвернсный выход - к катодам пятого и шестого диодов 17 и 18, стоку второго 16 и 45 затвору первого 15 полевых транзисторов,причем катод третьего и анод пятого диодов 13 и 17, катод первого 5 и анод третьего 7 тунцельных диодов подключены к шине 9 аналогового сигнала, при этом катод четвертого 14 и анод шестого 18 диодов подключены к истокам обоих полевых транзисторов 15 и 16 и кобщей шине, в первый и второй источники 19 и 20 напряжения подсоединены соответственно через первый и второй ключи 21 и 22 к неинвертирующему и инвертирующему входам 35 Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано при построении аналого-цифровых преобразователей.5Целью изобретения является уменьшение времени восстановления компаратора тока после перегрузки за счет обеспечения возможности быстрого разряда емкости, шунтирующей аналого вый вход устройства, одновременно с отключением тока от входа преобразователя тока в напряжение во время дифференциального усилителя 12, при этом управляющие входы ключей подсоединены непосредственно к входной шине 3 стробирования.Устройство работает следующим образом.Когда на входной шине 3 стробирования устройства присутствует высокий логический уровень, то источники 19 и 20 напряжений отключены ключами 21 и 22 (нормально замкнутыми) от туннельных диодов 5-8, а информация с выхода преобразователя 1 тока в напряжение передается через триггер 2 на выходную шину устройства 4 и устройство работает в асинхронном режиме.Если напряжение на входной шине 1 аналогового сигнала невелико, то рабочие точки туннельных диодов 5-8 находятся на первых восходящих ветвях из вольтамперных характеристик (ВАХ), дифференциальное сопротивление туннельных диодов невелико, весь ток с входной шины 1 аналогового сигнала поступает на вход преобразователя 1 тока в напряжение. В силу близости параметров туннельных диодов 5-8 мост сбалансирован, и дифференциальное напряжение между входами дифференциального усилителя 12 близко к нулю.При этом близки к нулю и выходные токи дифференциального усилителя 12. Полевые транзисторы 15 и 16 открыты и замыкают выходы усилителя 12 на общую шину устройства, предотвращая проникновение шумов и пульсаций иэ выходной цепи уси- лителя 12 во входную цепь устройства через емкости запертых диодов 13 и 17. По мере увеличения напряжения на входной шине 9 аналогового сигнала рабочие точки туннельных диодов 5 и 8 (или 6 и 7 в зависимости от полярности входного сигнала) переходят в область падающего участка ВАХ и далее скачком - в область впадины ВАХ. При этом входной ток преобразователя 1 тока в напряжение резко уменьшится (до значения тока впадины ВАХ туннельного диода) и перегрузка преобразователя 1 тока в напряжение предотвращается. Одновременно эа счет скачкообразной разбалансировки моста между входами усилителя 12 появляется сигнал перегрузки, причем более положительный потенциал сиг 1370758нала перегрузки прикладывается к неинвертирующему входу усилителя 12 независимо от знака напряжения на входной шине 9 аналогового сигнала.Входные токи усилителя 12 отпирают диоды 13, 14, 17, 18, причем запирающиеся транзисторы 15 и 16 ускоряют этот процесс. Мост диодов 13, 14, 17, 18 быстро разряжает выходную 10 емкость источника сигнала, подключенного к входной шине 9 аналогового сигнала, обеспечивая устройству малое время восстановления.Когда в процессе восстановления после перегрузки напряжение на входной шине 9 аналогового сигнала падает примерно до удвоенного напряжения пика ВАХ туннельного диода, рабочие точки туннельных диодов 5 и 8 20 (или 6 и 7) переходят в область первой восходящей ветви ВАХ, мост туннельных диодов 5-8 подключает вход преобразователя 1 к входной шине 9 аналогового сигнала и одновременно 25 балансируется. При этом исчезает входное напряжение усилителя 12, падают его выходные токи и начиают запираться диоды 13, 14, 17, 18. Процесс запирания ускоряется открываю щимися транзисторами 15 и 16, что способствует уменьшению заряда переключения и предотвращает автоколебательные процессы. Окончательное восстановление устройства происходит по мере экспоненциального разряда входной емкости через входное сопротивление преобразователя 1 и дифференциальное сопротивление моста туннельных диодов 5-8.При поступлении сигнала низкого логического уровня на входную шину 3 стробирования устройства ключи 21 и 22 замыкаются, а напряжения от источников 19 и 20 запирают мост тун нельных диодов 5-8, переводя рабочие точки всех четырех туннельных диодов 5-8 в область впадины ВАХ. При этом входной ток преобразователя 1 почти прекращается, а триггер 2 фиксирует входной сигнал преобразователя 1 в50 предыдущий момент времени. Одновременно открываются диоды 13, 14, 17,18.При значительных перегрузках устройства в действие вступают дополнительные ограничительные диоды 10и 11. Таким образом, в предлагаемом компараторе тока малое время восста новления достигается синхронным переключением ограничителя тока на туннельных диодах 5-8 с коротящим ключом на диодах 13, 14, 17, 18, причем низкий уровень шума при малом напряжении на входной шине 9 аналогового сигнала обусловлен развязкой усилителя 12 по входу и выходу от сигнальной цепи устройства. формула изобретения Компаратор тока, содержащий триггер, первый и второй диоды, включенные встречно-параллельно между шиной аналогового сигнала и общей шиной устройства, преобразователь тока в напряжение, выход которого соединен с информационным входом триггер, вход синхронизации и выход которого подключены соответственно квходной шине стробирования и выходнойшине устройства, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью уменьшениявремени восстановления устройства после перегрузки, в него введены соединенные по мостовым схемам четыре туннельных диода, четыре диода, первый полевой транзистор с каналом итипа, второй полевой транзистор с каналом р-типа, два ключа, два источника напряжения, дифференциальный усилитель с парафазным выходом по току,неинвертируюший вход которого подключен к анодам первого и второготуннельных диодов, инвертирующийвход - к катодам третьего и четвертого туннельных диодов, прямой выход - к анодам третьего и четвертого диодов, стоку первого и затворувторого полевых транзисторов, инверсный выход - к катодам пятого и шестого диодов, стоку второго и затвору первого полевых транзисторов,причем катод третьего и анод пятогодиодов, катод первого и анод третьего туннельных диодов подключены к шине аналогового сигнала, катод второго и анод четвертого туннельныхдиодов соединены с входом преобрааователя тока в напряжение, катодчетвертого и анод шестого диодовподключены к истокам обоих полевыхтранзисторов и общей шине устройства, а первый и второй источники напряжения подсоединены соответственно через первый и второй ключи кнеинвертирующим и инвертирующим вхо13707 58 Составитель Н.Маркин Техред И.Попович Корректор С,Шекмар Редактор Н.Швыдкая Закаэ ч 27/5 ч Тираж 928 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам иэобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Проиэводственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, ч дам дифференциального усилителя, причем управляющие входы ключей подсоединены к входной шине стробиров ания.