Компаратор
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Текст
Изобретение относится к импульсной технике.Целью изобретения является повыше ние точности.5На фиг, 1 приведена функциональная схема устройства; на фиг.2 и 3 соответственно принципиальные схемы триггерного регенератора и формирователя импульса тока питания; на 1 О фиг. 4 - эпюра на входе У т и блоков 4, 5, 8; на фиг, 5 и 6 - принципиальные схемы блока вычитания и выходного каскада соответственно.Компаратор (фнг.1) содержит блок 15 1 вычитания, первый П ,и второй 1 в входы которого являются первым и вторим входами устройства, а выходы соединены с входами триггерного регенератора 2, выходной каскад 3, два 20 формирователя 4 и 5 импульсов тока питания, вход первого из которых является третьим входом Б устройства, два элемента 6 и 7 задержки, одновибратор 8 и Э-триггер 9. Первый 25 выход триггерного регенератора 2 под - ключен к первому входу выходного каскада 3. Первый выход первого формирователя 4 импульсов питания соединен с третьим входом блока 1 вычита ния, а второй - через первый элемент 6 задержки с входом второго формирователя 5 импульса тока питания, первый выход которого подключен к треть - ему входу триггерного регенератора 2, второй выход - через второй элемент 7 задержки к входу одновибратора 8, выход которого соединен с входом синхронизации П-триггера 9. Второй выход триггерного регенератора 2 подключен 40 к второму входу выходного каскада 3, выход которого соединен с информационным входом П-триггера 9. Выход Э- триггера 9 является выходной шиной устройства. Триггерный регенера тор 2 выполнен на транзисторах 1 0-13, резисторах 1 4-20 и конденсаторе 21, причем база первого транзистора 1 О соединена с базой второго транзистора 11 первыми выводами конденсатора 21 и первого 14 и второго 1 5 резистора, эмиттер первого транзистора 10 является первым входом триггерного регенератора 2 и подключен к первому выводу третьего резистора 16 и коллектору третьего транзистора 1 2, коллектор первого транзистора 1 О является первым выходом триггернага регенератора 2 и соединен с первым выводом четвертого резистора 17 и базой четвертого транзистора 13, коллектор которого является вторым выходом триггерного регенератора 2 и подключен к первому выводу пятого резистора 18 и эмиттеру второго транзистора 11, коллектор которого является вторым выходом триггерного регенератора 2 и соединен с первым выводом шестого резистора 19 и базой третьего транзистора 12, змиттер которого объединен с эмиттером четвертого транзистора 13 и является третьим входом триггерного регенератора 2, второй вывод третьего резистора 16 соединен с первым выводом переменного резистора 20, второй вывод которого подключен к второму выводу пятого резистора 18, средний вывод (движок) объединен с вторым выводом конденсатора 21 и вторым выводом первого резистора 14 и соединен с шиной источника питания положительной полярности +Би а вторые выводы второго 1 5, четвертого 1 7 и шестого 1 9 резисторов подключены к общей шине.Первый 4 и второй 5 формирователи импульса тока питания выполнены на транзисторах 22-24, конденсаторах 25 и 26 и резисторах 27-33, причем первый вывод первого резистора 27 является входом формирователя 4(5) импульса тока питания и соединен с первым выводом конденсатора 25, второй вывод которого подключен к первым выводам второго 28 и третьего 29 резисторов и базе первого транзистора 22, эмиттер которого соединен с эмиттерамй второго 23 и третъего 24 транзисторов и первыми выводом четвертого резистора 30, коллектор - с первым выводом пятого резистора 21 и первым выводом второго конденсатора 26. Второй вывод конденсатора 26 подключен к базам второго 23 и третьего 24 транзисторов и первым выводом шестого 32 и седьмого 33 резисторов . Коллекторы второго 23 и третьего 24 транзисторов являются соответственно первым и вторым выходами формирователя 4(5) импульса тока питания, вторые выводы второго 28, пятого 31 и седьмого 33 резисторов соединены с общей шиной, второй вывод первого резистора 27 подключен к шине источника напряжения питания положительной полярности +13 а вторые выводы третьего 29, четвертого 30 и щестога5 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 32 резисторов - к шине источника напряжения питания отрицательной полярностиПитКомпаратор работает следукщим образом.В начальном состоянии на входе 11, Формирователя 4 поддерживается логический сигнал 0, при котором выходные токи формирователей 4 и 5 равны нулю. При этом блок 1 вычитания и триггерный регенератор 2 находятся в выключенном состоянии. Таким образом, ток во всех цепях блоков 1 и 2 отвечающих за точность работы устройства, равен 0 А и только в них не выделяется.После появления логического сигнала "1" на входе Формирователя 4 на его выходах формируются импульсы тока 14 и 1 определенной длительности (фиг.4) . Импульсы тока с первого выхода Формирователя 4 поступают на третий вход блока 1 вычитания, он включается и формирует на выходах сигнал, пропорциональный разности входных напряжений. При прохождении импульса тока с второго выхода формирователя 4 через элемент 6 задержки импульс задерживается на время установления сигнала на выходе блока 1 вычитания. На выходах формирователя5 образуются два импульса тока 1 ий1большей длительности. Импульс тока, поступая с первого выхода формирователя 5 на третий вход триггерного регенератора 2, включает последний и на его выходах устанавливаются логические сигналы, соответствующие разности сигналов на входах триггер- ного регенератора 2. Выходной каскад 3 преобразует выходные уровни триггер- ного регенератора в стандартные (например, ТТЛ) уровни, Выходной сигнал каскада 3 поступает на информационный вход Р-триггера 9. Импульс тока с второго выхода Формирователя 5 проходит через второй элемент 7 задержки где он задерживается на время установления сигнала (фиг.4) на информационном входе П-триггера 9. Затем импульс поступает на вход одновибратора 8, который Формирует строб- импульс, по переднему фронту которого информация о знаке разности напряжений на входах 11 , и Бустройства заносится в Р-триггер 9. Длительность импульса на первом выходе формирователя 4 определяется суммой двух времен, а именно временем уста-,. новления выходного сигнала в блоке 1 и временем, необходимым для надежно - го срабатывания триггерного регенератора 2 (в макете суммарное время равно 1 00 нс) . Длительность импульса на первом выходе формирователя 5 выбирается аналогично относительно блоков 2, 3 и 8 (в макете задержка 40 нс, длительность 150 нс). Выбор параметров импульса одновибратора зависит от типа микросхемы, используемой в качестве Р-триггера 9 (в макете 200 нс).При скважности (отношении периода повторения сигнала на входе Б к длительности строб-импульса) не менее десяти элементы, от которых зависит дрейф (транзисторы в блоках 1 и 2), не успевают разогреться током и, следовательно, не имеют разный нагрев, поэтому теплового шлейфа нет. Точность работы предлагаемого компаратора повышается по сравнению с известным а мощность потребления снижается.Триггерный регенератор работает следующим образом.В начальном состоянии через транзисторы 1 0 и 11 (фиг.2) текут одинаковые токи, которые, протекая через резисторы 17 и 1 9, создают одинаковые напряжения на базах транзисторов 12 и 13. При поступлении входного сигнала от блока 1 симметрия транзисторов 1 0 и 11 нарушается, так как в одной из эмиттерных цепей укаэанных транзисторов (например, транзистора 11) ток увеличивается эа счет входного тока блока 1 . Транзистор 11 запирается (степень запирания зависит от величины входного тока) и напряжение на базе транзистора 12 снижается.При появлении импульса тока 1 с первого выхода (фиг.2) формирователя 5 ток протекает через транзистор 13, так как база его находится под более высоким потенциалом. Падение напряжения на резисторе 1 8 увеличивается, транзистор 11 полностью запирается и напряжение на базе транзистора 1 2 и втором выходе триггерного регистра падает до 0 В, а на первом выходе и базе транзистора 1 3 сохраняется по-прежнему положительный потенциал, Сигналы на выходах триггер- ного регенератора 2 сохраняются доокончания импульса тока из Формирователя 5. Резисторы 14 и 15 используются для задания требуемого потен.циала на базы транзисторов 10 и 1.1ф 5 а конденсатор 21 - для уменьшения колебания напряжения на базах укаэанных транзистороври изменении их базовых токов,10Формирователь 4(5) импульса тока(фиг .3) работает следующим образом .Входной сигнал формирует в точке соединения резистора 27 и конденсатора 25 импульс напряжения. Последний дифференцируется и поступает на базу транзистора 22, потенциал которой задается делителем из резисторов 28 и 29. На коллекторе транзистора 22 формируется треугольный импульс, который дифференцируясь еще раз на конденсаторе 26, повьппает потенциал баэ транзисторов 23 и 24 на определенное время, и на коллекторах транзисторов 23 и 24 формируются импульсы тока. 25 На фиг. 5 и 6 приведены возможные реализации блока 1 вычитания и выходного каскада 3. Элементом 6(7) задержки может служить конденсатор.30Формула изобретения1. Компаратор, содержащий блок вычитания, первый и второй входы которого являются первым и вторым входами компаратора, а выходы соединены с входами триггерного регенератора, первый и второй выходы которого подключены соответственно к первому и второму входам выходного каскада, о т - 40 л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повьппения точности, в него введены два формирователя импульсов тока питания, вход первого из которых является третьим входом компаратора, 45два элемента задержки, одновибратор и О-триггер, причем первый выход первого формирователя импульсов тока питания соединен с третьим входом блока вычитания, а второй через первыйэлемент задержки - с входом второго формирователя импульсов тока питания, первый выход которого подключенк третьму входу триггерного регенератора, второй выход через второй элемент задержки - к входу одновибратоРа,выход которого соединен с входом синхронизации П-триггера, выход выходного каскада подключен к информационному входу Э-триггера, выход которого является выходной шиной компаратора.2, Компаратор по и. 1, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что триггерный регенератор выполнен на четырех транзисторах, семи резисторах и одном конденсаторе, причем база первого транзистора соединена с базой второго транзистора, с первыми выводамиконденсатора и первого и второго ре-, зисторов, эмиттер первого транзисто- ра является первым входом триггерного регенератора и подключен к первому вьводу третьего резистора и коллектору третьего транзистора, коллектор первого транзистора является первым выходом триггерного регенератора и соединен с первым выводом четвертого резистора и базой четвертого транзистора, коллектор которого является вторым входом триггерного регенератора и подключен к первому выводу пятого резистора и к эмитеру второго транзистора, коллектор которого является вторым выходом триггер- ного регенератора и соединен с первым выводом шестого резистора и базой третьего транзистора, эмиттер которого объединен с эмиттером четвертого транзистора и является третьим входом триггерного регенератора, второй вывод третьего резистора соединен с первым выводом переменного резистора, второй вывод которого подключен к второму выводу пятого резистора, средний вьвод объединен с вторым выводом конденсатора и вторым выводом первого резистора и соединен с шиной источника питания положительной полярности, а вторые выводы второго, четвертого и шестого резисторов подключены к общей шине. 3. Компаратор по и. 1, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что Формирователь импульса тока питания выполнен на трех транзисторах двух конденсаторах и семи резисторах, причем первый вывод первого резистора является входом Формирователя импульса тока питания и соединен с первым выводом конденсатора, второй вывод которого подключен к первым вьводам второго и третьего резисторов и к базе перного транзистора, эмиттер которого соединен с эмиттерами второго и третьего транзисторов и с первым выводом четвертого резистора, 1 566475коллектор - с первым выводом пятогорезистора и первым выводом второгоконденсатора, второй вывод которогоподключен к базам второго и третьеготранзисторов, и первым выводам шестого и седьмого резисторов, коллекторывторого и третьего транзисторов являются соответственно первым и вторым выходами Формирователя импульса 1 О тока питания, вторые выводы второго пятого и седьмого резисторов соединены с общей шиной, второй вывод первого .резистора подключен к шине источника напряжения питания положительной полярности, а вторые выводы третьего, четвертого и шестого резисторов подключены к шине источника напряжения питания отрицательной полярностиоррек тор 1, 1 ох о Рулл Редакто дписное ж 662 СССР ткпытинм пр д. 4/5 коми осква,пап;и тленно-зла гальский комбинат 11 атент , г. Ужгороп, у., агари а,11
СмотретьЗаявка
4304988, 09.09.1987
ПРЕДПРИЯТИЕ ПЯ А-7866
ВАУЛИН НИКОЛАЙ КОНСТАНТИНОВИЧ, ИГУМНОВ АНДРЕЙ ВИКТОРОВИЧ, МЕЛЬНИКОВ АЛЕКСАНДР СЕРГЕЕВИЧ, СИМАГИН АЛЕКСАНДР МИХАЙЛОВИЧ
МПК / Метки
МПК: H03K 5/22
Метки: компаратор
Опубликовано: 23.05.1990
Код ссылки
<a href="https://patents.su/6-1566475-komparator.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Компаратор</a>
Предыдущий патент: Устройство для контроля последовательности чередования импульсных сигналов
Следующий патент: Цифровой фазовый модулятор
Случайный патент: Захватно-срезающее устройство лесозаготовительной машины