Формирователь сигналов Советский патент 1983 года по МПК H03K5/01 

Изобретение относится к рациоэлектро нике и может быть нспользовано в цифровых измерительных приборах и системах контроля. Известен формирователь сигналов, содержащий два ( транзистора разного типа проводимости, три резистора и логический элемент НЕ, коллектор транзистора п-р-п соединен через первый резистор с шиной положительного напряжения, его эмиттер соединен с шиной отрицательного напряже ния, база - с коллектором транзистора типа р-п-р, а переход база - эмиттер эашунтирован вторым резистором, эмиттер транзистора через третий резистор подключен к выходу логического элемента НЕ, эход которого соединен, с клеммой входа у9тройства и с базой тран зистора р-.п-р. Cl3. Недостатком такого устройства являют ся ограниченные функциональные возможно сти, поскольку отсутствует возможность получения на выходе фо|змирователя сигналов, ве;рхний и нижний уровни которых находились бы одновременно в обла;сти отрицательных и положительных напряжений, что йё позволяет использовать его, например, ДЛИ согласорания уровней различных радиоэлектронньвсг устройств. Цель изобретения - расширение функци ональных возможностей и области примене ния за сЧет обеспечена формирования сиг налов любой полярнобтй с возможностью перехода верхнего ил и, нижнего уровня выходного сигнала через ноль при регули- ровке;;; . Поставленная цель аостигается-тем, что в фо|рмирователь сигналов, содержащи два транзистора разного типа проводимоо ти, гр1)резистора н логический элемент НЕ,: коллектор транзистора h-p-n соединен через первый резистор с шиной, ©го база соединена с коллектором транзистрра Тйпар-п-р, а переход база эмит7«р зашунтирован вторь1М резистором эмиттер транзистора neitea третий резистор соединен с выходом логического элемента НЕ, вхйд которого соеаинея с клеимой вхсща устройства и с базой тран зистора , в него ввеаены ава аиалоговых вычитающих устройства, у которых первые шсоды подключены к источнику напряжения.низкого уровня,,второй вход тюрвого йналогово-вычитакмаего, устройства подключен к источнику напряжения высокого уровня, а второго устройства коллектору транзистора о-р-п, их третьи входы подключены к общей шине, а выходы соответственно к эмиттеру транзистора п-р-п и к клемме выхода формирователя. Кроме того, каждое аналоговое вычитающее устройство содержит операционный усилитель и четыре резистора, причем неинвертирующий вход усили-геля через первый и третий резисторы соединены с первым и третьим входами устройства, а инвертирующий вход через второй и четвертый резистор - с вторым входом устройства и выходом усилителя, соединенным с выходом устройства. На чертеже схематично изображен формирователь. Формирователь содержит логический элемент НЕ 1, резистор 2, транзистор типа р-п-р 3, резистор 4, транзистор типа п-р-п5, резистор 6, первое аналскгоБое вычитающее устройство, содержащее операционный усилитель 7, резистсу. ры 8 - 11, второе аналоговое вычитающее устройство, содержащее операционный усилитель 12, резисторы 13-16. Формирователь работает следующим образом. Входные напряжения верхнего (Е) и нижнего (Ёц) уровней формируемых сигналов подаются на второй и первый входы первого вычитакяцего устройства. Резисторы 8, 9 и 11 выбираются таким образом, чтобы обеспечить на выходе операционного усилителя 7 разность напряжений (Е,Е), которая будет всегда отрицательной при задании верхнего и нижнего уровней как биполярных, так и однополя Я1ых сиг налов. Наличие положитвльного напряжения на входе формирователя (логическая единица) обусловливает закрытое состояние транзисторов 3 и 5 второе вычитающее устройство, сск1ержашее операционный усилитель 12 и резисторы 13 - 16, обеопечивает на выходе формирователя напря жение, равное разности напряжения низко« го уровня Ен и напряжения, снимаемого с коллектора транзистора 5. В ааяиом случае на выходе находится напряжение так как транзистор 5 закрыт и в его коллекторе присутствует нулевсй потенциал.При наличии на входе фо{Мъ«ирователя напряжения нулевого уровня (логический ноль) оба транзистора спкрывакукя и на коллекторе транзистора 5 развивается напряжение Е - В. Поэтому на выходе устройства получается напряжение, равное вер снему уровню формируемого cHtv. нала (Ец-Ед)€ц.

Операционный усилитель 7 выбирается из расчета обеспечения максимального выхоцного тока в нагрузку (хгкрытых транзисторов 3 и 5, зацаваемого резисторами 2, 4 и б. ВькоансЛ усилитель 12 выбирается -из .расчета получения максй мадьйого эааанного быстроаействия ва вьБсоцё формирователя.

Таким образом, введение в формирователь сигналов аналоговых вычитыва10щйх устройств приводит к тому, что обеспечивается формирование как бвполяр1шх, так и однс оиирньк сигнале вo6j ecTH отрицательных в положительных значений аанряжений. В работе многих измерительнызс приборов и систем контроля предусматривается всхщлючение в управление работой широкого круга радиоэпектроовых и оифровых устрЫ1ств, где

необхоакма программная перестройка уровней управляющих сигналов, как с целью согласования уровней sirax устрсйст и системы , в с 1юлью изучения областей работоспособности испытуемых приборов. Cnocb&tocTb формирова ь теля к тюрестрс е уровней выхоаных сиг нале независимо от погш{поств эадакн ших эта уровни напражений (с возможно стью перехода вершего впи нижнего уровая выходного сигнала через воль п{ж регулировке этвх параметров) позволяет отказаться от смевяых ;соглеюу1ащих устройств, предназваченвых чтя pa6oitbi с одним или малым количеством .peanooneicnvi ровных в цифровых. п|ж6орси&, что вовышает универс 1льность оборуасквбняя. .и сокра: шЕкет время, веобкодимое ва подготовку к проведению вспы1внвя предлагаемого устрсЛства.:

1.ФОРМЙРОВАТЕЛЬ СИГНАЛО соае{якаа1вй два траиэистора разного -гаца проводимости, три резистора и логи ческий элемент НЕ, коллектор транзисто ра соеоиаея через первый резис- тьрс обвкдЛ шин, база соединена с коялектором транзистора типар-п-р, ai перехоа 6aэai-эмиттepa збшунтярбвак вторым резисто я «, эмиттер транзисто ра р- (t р. черва ретий резистор соединеис выходом лсн ического элемента ИВ вхЬп которого соед{1Нен с клемме входа устр(тва и с базой транзисторе , о т л и ч а ю:ш и и с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены два аналоговых вычитакяцнх устройства, у в рторых пер вые входы подключены к источнику на- пряжения низкого уровня, второй вход : первого аналог(жо вычитьта1оше 4 yct ройства подключен к источнику напряжения высокого уровня, а второго устрс ства к коллектору транзистору n-p-t их трачья входы подключены к шине, а выходы cooTBejiCTBeHHO к эмиттеру транзистора ц-р- Пик клемме выхода формироваге- ля. 2. Формирователь сигналов по и. 1 о т л ич а ю ш и и 6 я тем, что логошде вычитающие устрс ства содер жат операционный усилитель и четыре рв зистора, причем неинвертирукяций вхоп усилителя через 11ервый в третий резвсто уы соединены с первым и третьим входами ycfpo&cftBa, а инвертирующий взсоп через второй и четвертый резисторы с вторым входом устройства я выхоаом ус лителя, Ьоединенным с выходом yctpc cTBa.