Устройство заряда-разряда интегрирующего конденсатора Советский патент 1987 года по МПК G06G7/184 

1 .13

Изобретение относится к устройствам автоматики и предназначено для формирования на интегрирующем конденсаторе напряжения пилообразной формы, величина которого пропорциональна длительности входного импульса, и разряда интегрирующего конденсатора до исходного состояния после окончания входного импульса.

Целью изобретения является повышение помехоустойчивости.

На чертеже приведена схема предложенного устройства.

Устройство имеет вход 1 и выход 2 и содержит источник 3 тока, интегрирующий конденсатор 4, дифференциальный усилитель 5, ключевой транзистор 6, шину 7 питания и коммутирующий диод 8.

Устройство работает следующим образом.

При отсутствии напряжения U на входе 1. интегрирующий конденсатор 4 заряжен от источника 3 тока до нескольких долей милливольта. Это напряжение прикладывается к инвертирующему входу дифференциального усилителя 5, на выходе которого формируется напряжение отрицательной полярности, и через полупроводниковый переход эмиттер - база ключевого транзистора 6 протекает ток, равный току источника 3 тока, в связи с чем интегрирующий конденсатор 4 до большей, чем указано вьше, величины зарядится не может. Это обеспечивается за счет глубокой отрицательной обратной связи - соединения инвертирующего входа дифференциального усилителя 5 через переход эмиттер - база ключевого транзистора 6 с его выходом.

В случае возникновения помехи на выходе 2 положительной полярности на выходе дифференциального усилителя 5 формируется большее по отношению к начальному отрицательное напряжение, т.е. через полупроводниковый переход эмиттер - база ключевого транзистора 6 ток усиливается до величины тока помехи и уровень напряжения на инте- грирукяцем конденсаторе 4 остается неизменным. В этом режиме ключевой транзистор 6 выполняет функции усиления тока.

В случае же возникновения помехи отрицательной полярности происходит заряд интегрирующего конденсатора 4 до некоторого отрицательного напря

5

0

5

0

5

0

5

0

5

жения, отрицательное напряжение с выхода дифференциального усилителя 5 отсутствует и поэтому интегрирующий конденсатор 4 через некоторое время после действия указанной помехи приобретает прежний положительнй заряд, равный долям милливольта.

В момент поступления на вход 1 импульса Ug положительной полярности на выходе дифференциального усилителя 5 формируется большое напряжение положительной полярности, в связи с чем полупроводниковый переход эмиттер - база ключевого транзистора 6 заперт и тока не проводит. В связи с отсутствием тока через ключевой транзистор 6 ток источника 3 тока ПОЛОЖИТЕЛЬНОЙ полярности начинает протекать через интегрирующий конденсатор 4, заряжая его. Полупроводниковый переход эмиттер - ба за ключевого транзистора 6 имеет ,в обратном направлении высокое сопротивление, поэтому ток на уровень заряда интегрирующего конденсатора 4 не влияет. Поэтому напряжение на интегрирующем конденсаторе 4 стало пропорциональным длительности импульса.

В тот момент заднего фронта входного импульса, при котором величина напряжения/Up, становится меньше напряжения на интегрирующем конденсаторе 4, дифференциальньй усилитель 5 изменяет полярность напряжения на своем выходе с положительной на отрицательную, полупроводниковьй переход эмиттер - база ключевого транзистора 6 оказывается открытым и через него потечет ток разряда интегрирующего конденсатора 4. Величина тока разряда, а следовательно, и время разряда ограничены внутренним сопротивлением дифференциального усилителя 5 и дифференциальным сопротивлением в прямом направлении полупроводникового перехода эмиттер - база ключевого транзистора 6. В случае, если ток разряда интегрирующего конденсатора 4 нужно з еньшить, то последовательно с полупроводниковым переходом 6 включается резистор (не показан).

В случае, когда в качестве полупроводникового перехода переход эмиттер - база ключевого транзистора 6 используется и его допустимое обратное напряжение, меньше действующего в схеме напряжения, то последовательно с указанным переходом в прямом

направлении включается коммутирующий диод 8.

Так как интегрирующий конденсатор 4 имеет заряд положительный, а ток разряда вытекает от источника отрицательной полярности, то до момента, когда на интегрирующем- конденсаторе 4 знак напряжения не изменится с положительного на отрицательный, его разряд происходит на линейном участке экспоненты.

В момент, когда величина напряжения на интегрирующем конденсаторе 4 становится близкой к нулю (конденсатор 4 полностью разрядился), на выходе дифференциального усилителя напряжение отрицательной полярности уменьшается автоматически до такой величины, при которой ток через полупроводниковый переход эмиттер - база ключевого транзистора 6 становится равным току источника тока 3, в связи с чем изменение напряжения на интегрирующем конденсаторе 4 прекращается,

В течение всего времени, когда напряжение U ex отсутствует, напряжеРедактор М.Келемеш Заказ 1151/49

Составитель А.Маслов

Техред М.Ходанич Корректор М.Демчик

Тираж 673 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

5

0

5

ние на интегрирующем конденсаторе 4 принудительно удерживается близким к нулю, чем и достигается повышение точности при воздействии помехи отрицательной полярности на выходе 2.

Формула изобр.е тения

Устройство заряда-разряда интегрирующего конденсатора, содержащее источник тока, выход которого подключен к выходу устройства и к одной из обкладок интегрирующего конденсатора, другая обкладка которого соединена с шиной нулевого потенциала, отличающееся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, оно содержит ключевой транзистор и дифференциальный усилитель, инвертирующий и неинвертирующий входы которого подключены соответственно к выходу источника тока и к входу устройства, а выход соединен с базой ключевого транзистора, подключенного коллектором и эмиттером соответственно к шине нулевого питания и выходу источника тока.

Изобретение относится к устройствам автоматики и предназначено для формирования на интегрирующем конденсаторе напряжения пилообразной формы, максимальная амплитуда которого прямо пропорциональна длительности входного импульса, и разряда интегрирующего конденсатора до исходного состояния после окончания входного импульса. Целью изобретения является повышение помехоустойчивости устройства. Устройство содержит источник 3 тока, ин- тегрирукнций конденсатор 4, дифференциальный усилитель 5, ключевой транзистор 6, шину 7 питания и коммутирующий диод 8. Поставленная цель достигнута за счет введения в устрой- стро дифференциального усилителя, ключевого транзистора и коммутирующего диода, а также за счет новых связей между элементами. 1 ил. 1C (Л Л 2 уУвШ со о о СП о ю