Устройство для сравнения напряжений

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(51)М. Кл.з с присоединением заявки йо( 05 В 1/01 Государствеииый комитет СССР ио дедам изобретеиий и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ НАПРЯЖЕН к изме ыть ис преоб тельны Изобр ся рительной е т б пол ьзовано в г вых разователях о ери х приборах.Известно устройство для сравнения напряжений, состоящее из пороговых элементов и триггеров 1,Недостатком данного устройства является низкая точность и отсутствие возможности определения знака разности выходных напряжений, т.е. огриниченные функциональные возможносетение техниканало и цифр ической ляется у правлени ючен че- яющегося первого рые входы венно с ройства 2, ойства 2 енность ые воэможожности входных 0 Наиболее близким по техсущности к предлагаемому ятройство, содержащее блокпервый выход которого подклреэ генератор линейно изменапряжения к первым входами второго компараторов, вткоторых соединены соответспервым и вторым входами усНедостатками такого устявляются низкая помехозащии ограниченные функциональности, т.е. отсутствие воэопределения знака разностинапряжений. Цель изобретения - повышение помехоэащищенности и расширение функциональных возможностей устройства.Указанная цель достигается тем,что устройство для сравнения напря- жений введены первый и второй триггеры и логический блок переключений, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами первого и второго компараторов, третий и четвертый входы в . с выходами пер" вого и второго триггеров, первые входы которых соединены соответственно со вторым и третьим выходами блока управления, а вторые входы - соответственно с первым и вторым выходами логического блока переключений.На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства для сравнения напряжений; на фиг. 2 и 3 - временные диаграммы, поясняющие его работу.Устройство содержит блок 1 управления; генератор 2 линейноиэменяющегося напряжения; первый 3 и второй 4 компараторы, первый и второй элементы И-НЕ 5 и б, первый и второй блоки сравнения 7 и 8 и элемент ИЛИ 9 образуют логический блок 10 переключений 1 первый и второй триггеры 11 и 12; .импульсы Ц, с выхода блока 1 управ 89 б 59560 б 5 ления У; выходное напряжение генератора линейноизменяющегося напряженияП; выходные напряжения (сигналы)соответственно первого и второго компараторов 1)3 и Б, выходные напряжения (импульсы) первого и второго элементов И-НЕи У, выходные напряжения (импульсы) - первого и второгоблоков сравнения У и БВ; напряжения (сигналы) - на первом и второмвыходах первого триггера у, и Г 11напряжения (сигйалы) - на первом ивтором выходах второго триггера Б,ри У, ; измеряемое напряжениеиЗмопорное напряжение П ; временйые интервалы между импульсом, запускающим генератор линейноизменяющегосянапряжения, и передними фронтами сигналов соответственно на выходах пер.Вого и второго компараторови ирр,длительности импульсов на выходах соответственно первого и второго блоков сравнения 7 д иУстройство работает следующим образом. Импульсы Б с блока 1 управления поступают на первые установочные входы первого и второго триггеров 11 и 12, устанавливают их в единичное состояние и запускают генератор 2 линейноизменяющегося напряжения, напряжение У 1 с выхода которого подается на первые входы первого и второго компараторов 3 и 4. На выходе первого компаратора 3 в момент, когда это напряжение достигнет величины измеряемого напряжения Би , образуется положительный перепад напряжения. При этом временной интервал между импульсом, Запускающим генератор 2 линейноизменяющего напряжения, и передним фронтом сигнала на выходе первого компаратора 3 пропорционален измеряемому напряжению Бм . Когда напряжение 01 достигает величины опорного напряжения Урл, на выходе второго компаратора 4 образуется положительный перепад напряжения Б . При этом временной интервал Гр между импульсом, запускающим генератор 2 линейнаизменяющего напряжения и передним фронтом сигнала 04 на выходе второго коипаратора 4 пропорционален опорному напряжению Б. В дальнейшем сигналы с выходов йервого и второго компараторов 3 и 4 поступают на первый и второй блоки 7 и 8 сравнения логического блока 10 переключений.В случае, когда измеряемое напряжение Ц р больше опорного напряже- ниЯ Црр (О зм) Пр ), Работает пеРвый блок 7 сравнения. Причем на его первый вход поступает сигнал П с выхода первого компаратора 3 через первый элемент И-НЕ 5, на второй вход - сигнал ц,( непосредственно с выхода второго компаратора 4. Так как в это время на третьем входе первого блоО 5 20 25 30 35 40 45 50 ка 7 сравнения присутствует сигнал логической единицы Б, снятый с выхода (прямого) первого триггера 11, то на выходе первого блока 7 сравнения образуется импульс Б длительностью, который во временнойТ форме несет информацию о разности измеряемого П и опорного Унапряжения. Далее йолученный импульс у через элемент ИЛИ 9 поступает на выход устройства и одновременно своим задним фронтом по второму (счетному) выходу первого триггера 11 перебрасывает его в нулевое состояние, тем самым блокируется третий вход первого блока 7 сравнения, исключая возможность изменения состояния на выходе первого блока 7 сравнения до прихода следующего импульса с блока 1 управления. При этом на другом выходе (инверсном) триггера 11 появляется сигнал логической единицы, что свидетельствует о превышении измеряемым напряжением Б 9 опорного напряжения П. Поступающие на первый и второй входы второго блока 8 сравнения импульсы Б 3 и Бб соответственно с выходов первого компаратора 3 и второго элемента И-НЕ б находятся в противофазе, поэтому состояние на выходе блок 8 сравнения не изменяется.В случае, когда измеряемое напряжение Бм меньше опорного напряжения П рп (ПЬрр), Работает Второй блок 8 сравйения. Причем на его первый вход поступает сигнал Пб полученный с выхода второго компаратора 4 путем инверсии с помощью второго элемента И-НЕ б, а на второй вход - сигнал У 1 непосредственно с выхода первого компаратора 3, Так как в это время на третьем входе второго блока 8 сравнения присутствует сигнал1логической единицы П 1, снятый с выхода (прямого) второго триггера 12, то на выходе второго блока 8 сравнения образуется импульс Б 9 длительностью ь , содержащий информацию о разности измеряемого напряжения Ум и опорного напряженийПолученный импульс Пэ через элемент ИЛИ 9 поступает на выход устройства и одновременно своим задним фронтом перебрасывает в нулевое состояние второй триггер 12, блокируя тем самым вход второго блока 8 сравнения, исключая возможность изменения состояния на выходе второго блока 8 сравнения до прихода следующего импульса с блока 1 управления. В то же время на другом выходе (инверсном) второго триггера 12 появляется сигнал логической единицы, несущий информацию о превышении измеряемого напряжения Уиопорным напряжением У. Поступающйе на первый и второй входы первого блока 7 сравнения импульсы У и Б с ВЫХОДОВ ВтОрого компаратора 4 и первого элемента Й-НЕ соответственно находятся в противофазе, поэтому состояние на выходе этого блока не изменяется.Использование гредлагаемого устройства для сравнения напряжений по 5 зволяет повысить помехозащищенность и расширить функциональные воэможности.ОФормула изобретенияУстройство для сравнения напряжений, содержащее блок управления,первый выход которого подключен через генератор линейно изменяющегося 15напряжения к первым входам первого ивторого компараторов, вторые входыкоторых соединены соответственно сПервым и вторым входами устройства,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,20 с целью повышения помехозащещенностн и расширения Функциональных воэможностей устройства, оно содержитпервый и второй триггеры и логический блок переключениЯ, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами первого и второгокомпараторов, третий и четвертый вхо"ды - с выходами первого и второготриггеров, первые входы которых соединены соответственно со вторым итретьим выходами блока управления,а ворые входы - соответственно спервым и вторым выходами логическогоблока переключений. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Р 421975, кл. С 05 В 1/01, 10.07.72. 2. Авторское свидетельство СССР Р 405104, кл. С 05 В 1/01, 25.06.72.896595 оставитель Г. Нефедова.еехред М. Надь Корректор М. Шар ная 113035 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная дактор Н. каз 11697 Тираж 907 НИИПИ Государственн по делам изобретен Москва, Ж, РаушсПодписного комитета СССРй и открытийая наб., д, 4/5