Компаратор

гО П И С А Н И Е (и 748851ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Согоз СоветскихСоциалистическихРеспублик Ф Ф(51) Ч. Кл. Н 03 К 5/20// 6 05 В /01 с присоединением заявкиГосударственный кемитет СССРно делам иаабретеиий и открытий(54) КОМПАРАТОР Изобретение относится к измерительной технике, в частности к измерительным приборам переменного и постоянного токов,Известны миниатюрные компараторы,выполненные на однопереходном транзисторе, управляемых генераторах, операционных усилителях, полупроводниковыхдиодах и транзисторах. Эти компараторыобладают невысокими характеристиками,вследствие чего в измерительных приборах не применяются. В измерительных приборах применяются компараторы, выполненные на транзисторах, полупроводниковых диодах и15 операционных усилителях, которые облаюдают миниатюрными размерами, высоким быстродействием и большим уровнем выходного сигнала Щ.Основными их недостатками являются:, нелинейная передаточная характерйстика, дрейф или нестабильность порога срабытывания и связанная с ним большая погрешность сравнения сигналов постоянного . и переменного токов, тгроникновение входного сигнала переменноготока на выход и связанная с этим невозможность сравнения малых сигналовпеременного тока.Перечисленные неяостатки ограничиваютприменение компараторов областью цифровой обработки сигналов переменноготока амплитудой 1 В и выше,Наиболее близкий по технической сущности к предлагаемому является компаратор, содержащий выпрямители, стабилизированный источник питания переменного напряжения, усилители переменноготока и фильтр (21,Недостатки этого устройства - дрейфпередаточной характеристики, равняв2,2 мВ, проникновение переменного сигнала с входа на выход и связанное сэтим значительное смещение выходногонулевого уровня схемы, малое быстродействие из-аа большого числа фильтров на выходе, и из-за большого выхо748851 3ного сопротивления схемы, невозможность сравнения сигналов малых уровней,например 1-20 мВ, а также невысокаялинейность передаточной характеристикидиодов,Бель предлагаемого изобретениярасширение функциональных возможностейустройства.Для достижения этой цели в компаратор, содержащий выпрямители, ствбилизироввнный источник переменного напряжения, усилители перемеиндго тока ифильтр, введены два регулируемых жточника стабилизированного опорного натфяжения постояйного тока, соедйненные15с выходами выпрямителей соответственно,другие выходы которых через усилителипеременного тока соединены с входами выходного выпрямителя, выходы которогосоединены с фильтром, причем стабилиэированный источник переменного напряжения соединен с входами выпрямителей,другие входы которых соединены с фильтром, выпрямители могут быть выполненыкаждый на двух транзисторах различного 25типа проводимости, коллекторные цепикоторых через ре; исторы соединены состабилизированным источником переменного напряжения, а базовые цепи через резисторы соединены с входными клеммами, 30На фиг. 1 приведена функциональнаясхема устройства; на фиг. 2 - графики,поясняющие принцип действии управляемых выпрямителей. 35Компаратор содержит клеммы 1-10, регулируемые источники 1 1, 12 стабилизированного опорного напряжения постоянного тока, выходы которых подключены к первому и второму входам с уробируемых выпря 40 мителей 13 и 14, выполненных на двух транзисторах различного типа проводимости каждый, Нв входы 3 и 4,5 и 8 выпрямителей подается переменное напряжение стробировання от источника 15 стабиль ного переменного напряжения. Выходные сигналы вьптрямителвй снимаются с базовых цепей 9 и 10 и подаются на входы усилитвпей 16 и 17 переменного тока, выходы которых, в свою очередь, соединяются с блоком 18 выходных выпрямителей, а с его выхода поступают на фильтр 19. Общая щиив усройстваклемма 20. Выпрямители выполнены на транзисторах 21-24, резисторах 25-30, 55 конденсаторах 3 1-32. Предлагаемое устройство работаетследующим образом. 4На клемму 6 стробируемоговыпрямителя 13 подается положительный сигнал от одного иэ источников входного сигнала Ор постоянного тока, подлежащего сравнению с другим аналогичным ОХ, который подается на клемму 7 2-го строХ бируемого выпрямителя 14. Сигнал ОК подается на базу транзистора 21 через резистор 25 и открывает этот резистор, смещая переход база-емиттер в прямом направлении, а транзистор 23 в это время запирается. Одновременно на эмиттеры транзисторов 21 и 22 подается напряжение смещения постоянного тока равное 0,7 В от источника 12 опорного стабилизированного напряжения, которое суммируется с сигналами О ИОЬЧанаколле ры р -рв21 н 22 подается переменное напряжение стробирования прямоугольной формы положительной полярности И э, которое изменяется от ИК= 0 до + И =1, равное 10 В. При И=О ток базй транзистора 21, протекающий через резистор 25 от источников 0 максимален иХ 1равен:05 Х 1 + 00 п6 э%пщ К +Я+ Я ( )акоп - 0,7 В;- сопротивление перехода базыэмиттер-гранэистора 21;- сопротивление его эмиттера;сопротивление резистора 25; При 0 0КЭ3 =3о Э К, (2) где 3. - ток эмиттера;3 - ток коллектора транзистора 21.Таким образом, изменение напряжения коллектора транзистора 21 модулирувт ток его базы, который протекает через деятель напряжения, состоящий из Йи э. Переменная составляющая напражения пропорциональная модулирувмомутоку базы и равная 0= Я бпла пе снимается через разделительный конденсатор 31 и подается на вход усилителя переменного тока 16, гдв усиливается и поступает двлвв на блох 18 выходных выпрямителей, Одновременно аналогичный сигнал переменного тока, снимаемый с базы транзисгорв 22 2 - го сзробируемого выпрямителя 14 через разделительный конденсатор 32 подается на вход усилителя 17 переменного тока, где усиливается и поступает далее на блох 18 выходных выпрямителей. Эти два сигнала, поступающие на входы блока 1 Ь.7 7488 управляемой или регулируемой амплитудой, а также в качестве схемы АРУ.Преимушества предлагаемого компаратора позволяют применять его во многих высокостабильных малогабаритных приборах для получения стабильных и точны.измерений постояннйх и пе- ременных напряжений, а также и для стабилизации переменных напряжений в генераторах, 10Пформула изобретения 1. Компаратор, содержащий выпрями- д тели, стабилизированный источник переменного напряжения, усилители переменного тока и фильтр, о т л и,ч а ю ш и йс я тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей, в него введе О ны два регулируемых источника стабилизированного опорного напряжения постоянного тока, соединенные с выходами вы 51 8прямителей соответственно, другие выходыкоторых через усилители переменного тока соединены с входами выходного выпрямителя, выходы которого соединеныс фильтром, причем стабилизированныйисточник переменного напряжения соединен с входами выпрямителей, другиевходы которых соединены с фильтром.2. Компаратор по и. 1, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что вьптрямителивыполнены каждый на двух транзисторахразличного типа проводимости, коллекторные цепи которых через резисторысоединены со стабилизированным источником переменного напряжения, а базовые цепи через резисторы соединены. с выходными клеммамиИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США М 3733498,кл. 307-297, 1973.2. Патент фРГ % 2446850,кл. Я 01 Й 19/10, 1976 (прототип).дписное ектная ЦНИИПИ Заказ 4384/22 Тираж 99 филиал ППП "Патент, г, Ужгород, ул. П