Электронный пороговый переключатель

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1% (И К 1730 ГОСУД ПО Иза ПРИ ГК РЕТЕН ТЕЛЬСТВУ(57) Изобрете импульсной те расширение ди лов, в качест ользовани налов, Кроме задержка пер ния интегрир 2 з,п. ф-лы,област бретени сигнат быть ние относитсяхники. Цель иапазона входньве которых мо РСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ СССР ОПИСАНИЕК АВТОРСКОМУ СВИ(71) ФЕБ Комбинат Вопле унд ЗейдеМееране (ВП)(72) Фидрер Герхард, Херольд ФранФритцше Вернер и Толкмит Уве (М)(53) 621.374.3 (088.8) ЫЙ ПОРОГОВЫЙ ПЕРЕиспользованы аналоговые сигналы,при изменении порога включения устройства (У) и с преобразованием вхного сигнала в цифровые выходныесигналы, а также введение задержкипереключения устройства. У содержиполевые транзисторы, соединенные псредством резистора с шиной источика питания. Введение двух резисторобразующих делитель напряжения навходе У, делает возможным изменятьпорог включения У. Введение диоднорезистивной цепи обратной связиобеспечивает переключение У при и ходных аналоговых сигтого, осуществляется ключения за счет введеующего конденсатора, 1451848Изобретение относится к импульс-ной технике и может быть использовано в качестве порогового устройства с преобразованием входного аналогового сигнала в цифровой в системахкоммутации и автоматики.Известен пороговый переключатель,выполненный на полевых транзисторах(заявка Японии Р 45-1561, кл, Н 03 К 1017/00, НКИ 98(5) С 112 от 20,01.70).Недостаток его - невозможность изменения порогов включения и выключения.Известен также двустабильный переключающий элемент на полевых транзисторах (авторское свидетельство СССРВ 746874, кл, Н 03 К 3/286, 04.01.78),Недостаток его - узкий диапазонвходных сигналов (только дискретные).Цель изобретения - расширение днапазона входных сигналов, н качествекоторых могут быть использованы аналоговые сигналы, при изменении порога включения устройства и с преобразованием входного сигнала в цифроные ниходные сигналы,а также введение задержки переключения устройства - достигается путем введения двухрезисторов, образующих делитель напряжения на входе устройства, благодаря чему можно изменять порогвключения устройства, а также диодно-резистийной цепи обратной связи,благодаря чему обеспечивается переключение устройства при использовании входных аналоговых сигналов с иходновременным преобразованием в цифровые выходные сигналы и осуществляется задержка переключения за счетвведения интегрирующего конденсатора. 40На фиг, 1-3 приведены примерыреализации устройства при использовании в качестве полевых транзисторовИДП-транзисторов с р-каналом индуцированного типа и, соответственно, 45отрицательного источника питания.На Фиг.1 показана принципиальнаясхема переключателя без задержкипереключения с регулируемым порогомвключения; на фиг.2 - то же, беззадержки переключения с регулируемымпорогом включения и выключения; нафиг.3 - то же, с задержкой переключения,Электронный пороговый переключатель содержит первый 1 и второй 255полевые транзисторы,: первый 3, второй 4, третий 5, четвертый 6, пятый7 резисторы, диод 8. Стоки полевых транзисторов 1 и 2,истоки которых подключены.к второйшине 9 источника питания, черезпервый 3 и второй 4 резисторы соответственно подключены к первой шине10 источника питания,Первые выводы четвертого 6 и пятого 7 резисторов подключены к затвору первого полевого транзистора 1,а вторые выводы соединены соответственно,с входной шиной 11 и со второй шиной 9 источника питания. Стокпервого полевого транзистора 1 соединен с затвором второго полевоготранзистора 2, а затвор через диод8, включенный н направлении пропускания тока, и последовательно соединенный с ним третий резистор 5со стоком второго полевого транзистора 2 и выходной шиной 12.В переключателе по фиг,2 к точкесоединения третьего резистора 5 икатода диода 8 включен шестой резистор 13, второй вывод которого соединен со второй шиной 9 источника питания,В переключателе по фиг.3 между затвором второго полевого транзистора 2 и второй шиной 9 .источника питания включены конденсатор 14 и седьмой резистор 15. Иежду затвором первого нолевого транзистора 1 и стоком второго полевого транзистора 2 включен дополнительный конденсатор 16, а сток первого полевого транзистора 1 соединен с затвором второго полевого транзистора через дополнительный диод 17, включенный также в направлении пропускания тока.Электронный пороговый переключатель работает следующим образом.На входную шину 11 подается входной аналоговый сигнал. Напряжение с пятого резистора 7 поступает на затвор первого полевого транзистора 1, Пока входное напряжение (отрицательной полярности) мало по величине, первый полевой транзистор 1 закрыт, а второй полевой транзистор 2 открыт. На выходной шине 12 при этом напряжение отсутствует, что соответствует низкому уровню выходного сигнала и, соответственно, выключенному состоянию переключателя.Переключение устройства происходит при подаче на входную шину 11 аналогового сигнала, величина котооого больше порогового напряжения145включения, которое зависит от порогового напряжения полевых транзисторов, соотношения величин сопротивлений четвертого 6 и пятого 7 резисторов и коэффициента обратной связиустройства, Первый полевой транзистор 1 при этом открывается, а второй(2) закрывается, на выходной шине 12формируется высокий уровень выходного сигнала, который соответствует напряжению на первой шине 1 О источника питания.При переключейии работает цепьположительной обратной связи, состоящая иэ третьего резистора 5-и диода8, который открыт, и ток через негосоздает дополнительное падение напряжения на пятом резисторе 7, что обеспечивает регенеративный процесс ипереход переключателя во включенноесостояние,Таким образом, при заданном порогевключения происходит переключениеустройства с преобразованием изменяющегося аналогового входного сигналав нормированный выходной цифровойсигнал.В переключателе по фиг,2 шестойрезистор 13 служит для дополнительного регулирования порога включения,так как при этом только часть напряжения с выходной шины 12 передаетсяпо цепи обратной связи на затворпервого полевого транзистора 1. Этообеспечивает дополнительные возможности для получения гистерезиснойпереключающей характеристики устройства.В переключателе по фиг.3 допойнительный диод 17 не препятствуетпроцессу включения, так как он включен в направлении протекания токаот первой шины 10 источника питаниячерез конденсатор 14 и седьмой резистор 15 на вторую шину 9 источникапитания. Однако процесс включенияидет с некоторой постоянной времени,определяемой параметрами первогорезистора 3 и конденсатора 14.При выключении переключателя дополнительный диод 17 запирается, и процесс выключения происходит с постоянной времени разряда конденсатора 14через седьмой резистор 15,Дополнительный конденсатор 16 слу" жит в качестве дополнительной цепи. обратной связи по переменному току, чем.обеспечивается надежность и 848гарантия процесса переключения приналичии задержек, Обусловленных конденсатором 14.5Благодаря введению задержки переключения становится возможным в заданных порогах изменения входногосигнала осуществлять преобразованиеаналогового сигнала в цифровой сусреднением или интегрированием ве-.личины аналогового входного сигналав заданном диапазоне, что дополнительно расширяет функциональные возможности устройства.15 Формула изобретения 1, Электронний пороговый переключатель, содержащий два полевых транзистора, стоки которых соответственно через первый и второй резисторы подключены к первой шине источника литания, а истоки - к второй шине источника питания, сток первого поле вого транзистора соединен с затворомвторого полевого транзистора, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения диапазона входныхсигналов с изменением порога включения при их преобразовании в выходные цифровые сигналы, в него вверени третий, четвертый и пятый резисторы, а также диод, при этом первые выводы четвертого и пятого резисторов подключены к затвору первого полевого транзистора,. а вторыевыводы соединены соответственно свходной шиной и с второй шиной источника питания, сток второго полевого транзистора соединен с выходной40шиной и через третий резистор - с катодом диода, анод котсрого подключенк затвору первого полевого транзис"тора,2. Переключатель по п,1, о т л и45ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюизменения порога выключения, к точкесоединения пятого резистора и катода. диода подключен шестой резистор, второй вывод которого соединен с второйшиной источника питания,3. Переключатель по пп.1 и 2, отличающийся тем, что, с целью введения задержки включения, между затвором второго полевого транзистора и второй шиной источника питания включена цепочка, состоящая из параллельно соединенных конденсатора и седьмого резистора, между сто 5 1453848 6ком второго полевого транзистора и соединен с затвором второго полевого затвором первого полевого транзистора транзистора через дополнительный включен дополнительный конденсатор, диод, включенный в направлении проа сток первого полевого транзистора , пускания тока,1451848 Составитель В Техред И.Хода ментуев А.Маковс ректор М,Самборска еда изводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 аказ 7091/55 Тираж 879 ПодписноеИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5