Устройство для сравнения двух напряжений Советский патент 1986 года по МПК H03K5/24 

1

Изобретение относится к области измерений и предназначено для использования в микроэлектронных преобразователях информации, в частности Б триггерных компараторах,

Цель изобретения - повьппение надежности хранения запомненн ого результата сравнения за счет сброса элемента слежения и хранения только в момент изменения результата сравне ния в одном направлении, а при изменении результата сравнения в другом направлении, и блокирования элемента слежения и хранения от импульса сброса..

На фиг. 1 изображено устройство для сравнения двух напряжений; на фиг. 2 - вариант устройства сравнения двух напряжений.

Устройство сравнения двух напряже НИИ (фиг. 1) содержит клеммы 1 и 2 для подключения источников сравниваемых напряжений, зл емент 3 сравнения, клемму 4 для п-одключения источника тактовых импульсов, элемент 5 слеже- ния и хранения, формирователь 6 одиночных импульсов, дифференцирующую укорачивающую) цепь 7.

Клеммы 1 и 2 подключены к входам

элемента 3 сравнения, выход которого соединен с первым входом элемента 5 и первым входом формирователя 6, второй вход которого подключен к клемме для подачи тактовых импульсов, выход формирователя 6 через укорачивающую цепь 7 соединен с вторым входом элемента 5, выходы которого Q и Q являются выходами устройства.

Устройство для сравнения двух напряжений работает следующим образом.

Пусть в результате сравнения элементом 3 напряжений на клеммах 1 и 2 на выходе элемента 3 сформирован уровень превышения напряжения на клемме 1 над напряжением на клемме 2, который устанавливает элемейт 5 с.пеже- ния и хранения в единичное состояние так что , а . При этом уровень превышения напряжения на клемме 1 над напряжением на клемме 2, воздействуя на первый вход формирователя 6, запрещает прохождение тактовых импульсов от клеммы 4, т.е. одиночный импульс приведения элемента 5 слежения и хранения в исходное состояние не формируется.

Когда на входе элемента 3 сравнения действуют уровни равенства или

S

0 5

0

Ь

0

1

5

0

36 Л

превышения напряжения на клемме 2. над напряжением на клемме 1, на выходе этого элемента 3 сравнения формируется уровень, к которому элемент 5 не чувствителен. Однако образованный уровень разрешает формирователю 6 сформировать на его выходе одиночный тактовый импульс, действующий на клемме 4, т.е. из серии импульсов формирует один импульс.

Выделенный на выходе формирователя 6 полный тактовый импульс укорачивают дифференцирующей цепью 7, а полученный короткий импульс, воздействуя на второй вход элемента 5 слежения и хранения, приводит его память в исходное состояние: , и характеризует равенство или превышение напряжения на клемме 2 над напряжением на клемме 1. Последующие тактовые импульсы формирователем 6 не пропускаются и не выделяются все время, пока напряжение на клеммах 1 и 2 дважды не поменяет своего относительного направления сравнения, т.е. пока вновь не повторяются все вышеописанные процессы.

Таким образом, на вьсходах элемента 5 слежения и хранения действуют взаимно противоположные уровни, т.е, одинаковое их состояние исключено, что эквивалентно сохранению памяти элемента 5 в любом случае сравнения входных напряжений.

Короткий импульс на выходе дифференцирующей- цепи 7 необходим для ограничения, т.е, уменьшения времени приведения памяти элемента 5 слежения и хранения в исходное состояние, за счет чего уменьшаются ограничения на скорость изменения входного сигнала относительно другого входного сигнала. Сравнивающее устройство в минимальной форме (фиг. 2) содержит, например, усилитель-формирователь 3 разностного сигнала от клемм 1 и 2, клемму 4 для подключения источника тактовых импульсов, RS-триггер 5, элемент И-НЕ, который выполняет функции как формирователя 6 одиночных импульсов, так и функции укорачивающей цепи 7. Клеммы 1 и 2 подключены к входам усилителя-формирователя 3 разностного сигнала, выход которого соединен с входом S триггера 5 и первым входом элемента И-НЕ, второй вход которого подключен к клемме для подачи тактовых импульсов, выход зле3 t мента И-НЕ соединен с R-входом триггера 5, выходы которого Q и Q являются выходами устройства, причем для реализации функ1щи укорочения одиночного тактового импульса прямой вы- ход Q триггера.5 подключен к третьему входу элемента И-НЕ.

Если разность сравниваемых напряжений меньше или равна О, то элемент слежения и хранения (триггер 5) устанавливается в единичное состояние, так что , а . При этом уровень логического нуля, действуя на первом входе элемента И-НЕ, запрещает про- хождение тактовых импульсов от клеммы 4, т.е. одиночный импульс приведения триггера 5 в исходное состояние

не формируется. I

Если разность сравниваемых напряжений равна единице, то элемент слежения и хранения (триггер 5) устанавливается в нулевое состояние, поскольку уровень единицы на первом и третьем входах И-НЕ разрешает прохождение тактового импульса, нулевой уровень на выходе элемента И-НЕ устанавлива- ет триггер 5 по R-входу в нулевое состояние, т.е. , . Последующие тактовые импульсы триггером 5 не вое- принимаются все время, пока на первом входе элемента И-НЕ действует уровень единицы, т.е. пока не повторятся все описанные процессы. Длительность импульса на выходе элемен- та И-НЕ не превышает суммарного времени распространения сигнала в триггере и элементе И-НЕ.

1

0 5

0

5

36

Формула изобретения

1.Устройство для сравнения двух напряжений, содержащее элемент сравнения, входы которого подключены

к соответствующим, источникам сравниваемых напряжений, причем выход элемента сравнения орединен с первым входом элемента слежения и хранения результата сравнения, прямой и инверсный выходы которого являются выходами устройства, и шину сброса запомненного результата сравнения, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности хранения запомненного результата сравнения, в него введены дифференцирующая цепь и формирователь одиночных импульсов, один вход которого соединен с шиной тактовых импульсов, а другой вход подключен к выходу элемента сравнения, выход формирователя одиночных импульсов соединен с входом дифференцирующей цепи, выход которой подключен к второму входу элемента слежения и хранения.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что формирователь одиночных импульсов и дифференцирующая цепь выполнены на элементе И-НЕ, первый вход которого является вторым входом формирователя одиночных импульсов, второй вход является первым входом фбрмирователя одиночных импульсов, третий вход элемента И-НЕ соединен с прямым выходом элемента слежения и хранения результата сравнения, выход элементаИ-НЕ является выходом дифференцирующей цепи.

Фиг.2

Составитель Г.Крапива Редактор А.Сабо Техред В.Кадар Корректор М.Самборская

.Заказ 2146/57 Тираж 816.Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб. , д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Изобретение касается измерений и может быть использовано в микроэлектронных преобразователях информации, в частности в триггерных компараторах. Цель изобретения - псвьппе- ние надежности хранения запомненного результата сравнения. Устройство содержит клеммы 1 и 2, элемент 3 С|1 вУ нения, клемму 4 для подключения источника тактовых импульсов, элемент 5 слежения и хранения, формирователь 6 одиночных импульсов и дифференцирующую цепь 7. При этом формирователь одиночных импульсов и дифференцирующая цепь выполнены на элементе И-НЕ. Введение в устройство формирователя одиночных импульсов и дифференцирующей цепи позволяет осуществлять сброс элемента слежения и хранения только в момент изменения результата сравнения в одном направлении а.при изменении результата сравнения в другом направлении - блокирование элемента слежения и хранения от импульса сброса. 1 з.п.ф-лы. 2 ил. )S Од 00 Од Фиг.1