Пороговое устройство

09693 21 22) Заявлено 29.03.74 с присоединение яв осударственныи комитет) Прпорите Совета Министра летень Лнзобреткрытнй дел я 08.09.7 72) Лвтор изобретения А. И. пифано ванное конструкторско-технологическое . форо строительной техники связи Заявител пециали СТРОЙСТВО(61) Дополнительное и авт публиковано 30.08,76. Б Дата опубликования описа Изобретение относится к области импульсной техники и может быть использовано, в частности, для контроля сопротивления изоляции проводов, номинального значения высокоомных резисторов и сопротивления изоляции конденсаторов.Известно пороговое устройство с запоминанием достигнутого порогового уровня, однако оно не обладает высоким входным сопротивлением и повышенной перегрузочной способностью 1.Известно также пороговое устройство, собранное на основе транзисторного эквивалента двухбазового диода с резистивным делителем напряжения в цепи базы его входного транзистора 2,Однако в этом пороговом устройстве его входное сопротивление резко уменьшается, когда значение входного напряжения приближается к напряжению срабатывания порогового устройства.Кроме того, известное пороговое устройство после срабатывания потребляет значительный ток от источника входного напряжения и возвращается в исходное состояние при откточении входного напряжения, а для запоминания достигнутого состояния требует дополнительных запоминающих схем,Цель изобретения - расширение диапазона контролируемых напряжений от источников любой мощности с фиксацией достигнутого уровня.Для достижения цели в пороговое устройство, содержащее транзисторный эквивалент двухоазового диода с резисторным делителем напряжения в цепи базы его первого транзисторг, разделительные диоды, источник входного напряжения, введены источник запирающего напряжения, управляемый ключ, дополнительный запоминающий транзистор, источник дополнительного напряжения и зарядная цепь, состоящая из резистора и конденсатора, включенная между клеммами источника входного напряжения и эмиттером первого транзистора эквпвалентг двухбазового диода, при этом источник запирающего напряжения через управляемый ключ соединен с базой первого транзистора эквивалента двухоазового диода, а база дополнительного запоминающего транзистора соединена с резистивным делителем напряжения и через разделительный диод с базой первого транзистора эк вивалента двухбазового диода, причем кол лектор дополнительного запоминающего транзистора через другой разделительный диод соединен с базой второго транзистора эквивалента двухбазового диода, а эмиттер - с источником дополнительного напряжения,На фиг. 1 представлена принципиальная с а порогового устройства; на фиг, 2 при 526855ведена вольтамперная характеристика перехода эмиттер - база входного транзистораэквивалента двухбазового диода.Входной сигнал (см. фиг. 1) подается наклеммы 1, 2, к которым подсоединена зарядная цепь, состоящая из высокоомного резистора 3 и конденсатора 4. К точке соединения резистора 3 и конденсатора 4 подкл 1 очзетс 5эмиттер входного транзистора 5 эквивалентадвухбазового диода, с коллектором которогосоединена база другого транзистора 6 эквивалента двухбазового диода с эмиттерным резистором 7.На базу транзистора 5 от источника 8 запира 1 ощего напряжения через управляющийключ 9 подается напряжение, превышающеепороговое напряжение, определяемое резистивным делителем 10, 11 напряжения. Кточке соединения резисторов 10, 11 подключена база запоминающего транзистора 12 соллекторной нагрузкой 13.База запоминающего транзистора 12 черезразделительный диод 14 соединена с базойвходного транзистора 5, а коллектор запоминающего транзистора 12 через разделительный диод 15 соединен с базой транзистора 6.На эмиттер запоминающего транзистора 12от источника 16 дополнительного напряженияподано запирающее напряжение.Для пояснения работы схемы рассмотримвольтамперную характеристику переходаэмиттер - база входного транзистора 5 и зависимость сопротивления перехода от приложенного к нему напряжения, приведенну 1 о нафиг. 2,где СУ 1 - напряжение, определяемое резистивным делителем 10,11;1,р - ток через входной транзистор, прикотором сработает пороговое устройство;Ссср - входное напряжение, при которомсработает пороговое устройство;Й-а - сопротивление перехода эмиттер -база в момент срабатывания порогового устройства;Уп - запирающее напряжение, приложенное к базе входного транзи "тора от источника 8,Из графика видно, что при напряжениисраоатывания сопротивление Р,б невелико,Для увеличения входного сопротивления порогового устройства последовательно с сопротивлением перехода эмиттер - база транзистора 5 включен высокоомный резистор 3, врезультате чего ток от источника входногонапряжения не может достигнуть значениятока срабатывания 1,р порогового устройства,С целью накопления энергии включен конденсатор 4, разрядный ток которого черезвходной транзистор 5 достигает значения токасрабатывания 1,р, когда напряжение на немдостигнет напряжения срабатывания У,р.Сопротивление перехода эмиттер - базатранзистора 5 нелинейно и резко уменьшается по мере заряда конденсатора 4, тем самымшунтируя его. В результате этого напряжение 10 15 20 25 30 Зб 40 45 50 55 60 65 на конденсаторе 4 пе может достигнуть напряжения срабатывания порогового устройства,Для обеспечения заряда конденсатора 4 до напряжения срабатывания порогового устройства к базе транзистора 5 подводится запирающее напряжение от источника 8 заппра 1 ощего напря 5 кепия, чтобы предотвратить приоткрывание транзистора 5 по мере заряда конденсатора 4,Таким образом, подключение запирающего напряжения к базе входного транзистора смещает вольтамперную характеристику перехода эмиттер - база на величину разности запирающего напряжения и напряжения делителя (1, - Г что обеспечивает увеличение сопротивления перехода эмиттер - база при входном напряжении, равном Ь,р (см. график пунктиром). При достижении напряжения срабатывания порогового устройства на конденсаторе 4 и при отключении запирающего напряжения транзистор 5 открывается, сопротивление его перехода эмиттер - база уменьшается, за счет чего обеспечивается ток разряда конденсатора 4, достаточный для срабатывания порогового устройства,Пороговое устройство работает следующим образом.При отсутствии входного сигнала транзисторы 5 и 6 закрыты, закрыт также и запоминающий транзистор 12 за счет подачи запирающего напряжения от источника 16 дополнительного напряжения. Управляемый ключ 9 замкнут, в результате чего на базу входного транзистора О прикладывается запирающее напряжение, равное напряжению срабатывания порогового устройства. Для того, чтобы запирающее напряжение от источника 8 не влияло на напряжение на резисторе 11, включен разделительный диод 14.При появлении входного сигнала конденсатор 4 заряжается через высокоомный резистор 3,Для контроля величины напряжения на конденсаторе 4 ключ 9 периодически размыкается с определенной частотой. Если в момент размыкания управляемого ключа 9 напряжение на конденсаторе 4 достигнет напряжения срабатывания порогового устройства, транзисторы 5 и 6 открываются за счет разрядного тока конденсатора 4. Напряжение на коллекторе транзистора 6 и базе транзистора 12 уменьшается, в результате чего потенциал на базе транзистора 12 становится положительным по отношению к потенциалу его эмиттера и транзистор 12 открывается. Напряжение на коллекторной нагрузке 13 увеличивается и через разделительный диод 15 поддерживает в открытом состоянии транзистор 6,Таким образом, транзисторы 6 и 12 остаются в открытом состоянии до момента подачи импульса сброса на базу любого транзистора,Сигнал информации о срабатывании порогового устройства снимается с резистора 7 илирезистора 13. После подачи импульса сброса схема возвращается в исходное состояние.Перегрузочная способность порогового устройства от входного напряжения обеспечивается тем, что при значительном превышении входного напрякения над номинальным, ток через входной транзистор 5 увеличивается, увеличивая падение напряжения на высокоомном резисторе 3, что в свою очередь ограничивает возрастание тока через транзистор 5 выше допустимого и предотвращает его пробой.Входное сопротивление предложенного устройства в сотни раз выше, чем у известных пороговых устройств, и может достигать нескольких десятков тысяч мегаом, а входные цепи выдерживают многократную электрическую перегрузку. Формул а из о брете н и яПороговое устройство, содержащее транзисторный эквивалент двухбазового диода с резистивным делителем напряжения в цепи базы его первого транзистора, разделительные диоды, источник входного напряжения, отл ич а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона контролируемых напряжений от источников любой мощности с фиксацией достигнутого уровня, в него введены источник запирающего напрякения, управляемый ключ, дополнительный запоминающий транзистор, источник дополнительного напряжения и за рядная цепь, состоящая из резистора и конденсатора, включенная между клеммами источника входного напряжения и эмиттером первого транзистора эквивалента двухбазового диода, при этом источник запирающего на пряжения через управляемый ключ соединенс базой первого транзистора эквивалента двухбазового диода, а база дополнительного запоминающего транзистора соединена с резистивным делителем напряжения и через раз делительный диод - с базой первого транзистора эквивалента двухбазового диода, причем коллектор дополнительного запоминающего транзистора через другой разделительный диод соединен с базой второго транзи стора эквивалента двухбазового диода, аэмиттер - с источником дополнительного напряжения. 25 Источники информации, принятые во вни.мание при экспертизе:1. Лвт. св.344405, кл. б 05 В 1/01, 1970,21. Патент Англии1202091, кл. Н ЗТ,1970.526855 оставитель Лякише ктор А. Купрякова Техред В. Рыбакова Корректор И. Позняковская Заказ 1954/1ЦН ПССР П 4/5 скан ипография, пр. Сапунова,Изд,1576 Государственного по делам изоб 13035, Москва, Ж омнтет етений 5, Рау Тираж 1029Совета Мини открытий