Пороговое устройство Советский патент 1988 года по МПК H03K5/24 

00 00

а

Од

Изобретение относится к линейно- цифровой схемотехнике и может быть использовано в качестве устройства, которое реагирует с высокой точно- стью на амплитуду входного аналогового напряжения путем срабатывания или отпускания контактов электромагнитного реле.

Целью изобретения является улуч- шение помехозащищенности устройства, приводящее к исключению ложных срабатываний электромагнитного реле при кратковременном сн11же1 ии (с последующим восстановлением) на11ряже1П1я пи- танин до нуля.

Па чертеже представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого .устройства.

Пороговое устройство содержит диф ференцушльный компаратор 1, на один из входов которого подается опорное напряжение V,, , а на другой - аналоговое напряжение Vg, . -Выход компаратора 1 через интегрирующую цепь на резисторе 2 и конденсаторе 3 соединен с входом первого МДП-ключа 4, к выходу которого подключена обмотка электромагнитного реле 5. Вход второго НЦП-ключа 6 соединен также с выходом компаратора 1, а его выход подключен к резистивной нагрузке 7 и к входу третьего МДП-ключа 8, подключенного параллельно обкладкам интегрирующего конденсатора 3. Электропитание компаратора, реле и ЩП-клю- чей осуществляется двухполярным напряжением Е,,| и Enj. Источник гштани Е обеспечивает обратное напряжение на электродах подложек ЩП-ключей.

Ус гройство работает следующим образом.

Работу порогового устройства рассмотрим для случая, когда опорное напряжение подается на, неинвертирующий вход компаратора 1, а ана- логовьй сигнал Uj, - на инвертирующий вход компаратора 1. Тогда в исходном состоянии, когда U U, вы .ходкое напряжение компаратора 1 равно значению питающего напряжепия Е Конденсатор 3 разряжен, аналоговый ключ 4 закрыт и реле 5 обесточено. ВЫСОКИ11 уровень напряжения подается с выхода компаратора 1 на вход ключа 6, тем самым надежно его запирая. Высокое обратное напряжение с выхода ключа 6 поступает на вход аналоговог

ю 15

20 25 ЗО Q

5 г

5

ключа 8 и обеспечивает режим глубокого насыщения.

Для второго устойчивого состояния порогового устройства при U ц, 5: UQ характерно следующее. Выходное напряжение компаратора равно минимальному значению (или обратному напряжению Е), тем самым обеспечивается надежное отпирание ключа 4, который через малое значение сопротивления сток - исток соединяет обмотку электромагнитного реле 5 с источником питания Е,| . Реле 5 находится во включенном состоянии.

Низкий уровень напряжения с выхода компаратора 1 включает ключ 6 инвертора и напряжение порядка Е но запирает ключ 8. Конденсатор 3 заряжен разностью напряжений между значением выходного напряжения компаратора 1 и источником питания Е.

Из сказанного следует, что в обо- trx устойчивых состояниях влиянием интегрирующей цепи на конденсаторе 3 и резисторе 2, а также ключами 6 и 8 можно пренебречь.

Особенность предлагаемого порогового устройства проявляется во время его работы в первом устойчивом состо- янии с и g i UQ при поступлении импульсной помехи , R(2) С(3) с амплитудой, превышающей пороговое напряжение . При этом хотя и происходит переключение компаратора 1 во второе состояние, но интегрирующая цепь на резисторе 2 и конденсаторе 3 не пропускает сигнал помехи на вход ключа 4 и поэтому состояние реле 5 сохраняется. I

Наиболее существенным достоинством предлагаемого устройства является повышенная помехоустойчивость при включении питающих напряжений, так как операционные усилители и компараторы имеют, как правило, двухполяр- ные источники питания, постоянные времени выключения которых различны. Это приводит при кратковременных выключениях напряжения питания к ложным срабатываниям компараторов. Интегрирующая RC-цепь, вместе с ЩП- ключом 4 исключает ложные срабатывания порогового устройства при кратковременных выключениях источников питания. МДП-ключ 8 служит для ускорения процесса разряда интегрирующего конденсатора 3, тем самым в значительной степени уменьшает время

восстановления нормального функционирования порогового устройства.

Предлагаемое п ороговое устройство имеет повышенную помехоустойчивость и исключает ложные срабатывания при кратковременных пропаданиях сетевого напряжения в жестких условиях промышленной эксплуатации. Оно перспективно для применения в блоках сигнали- зации различных газосигнализаторов аналитического приборостроения.

Формула изобретения

Пороговое устройство, содержащее дифференциальный электронный компаратор и электромагнитное реле, отличающееся тем, что, с целью повышения помехозащищенности, в него

введены КС-цепь и три ОДП-ключа, при этом обмотка электромагнитного реле подключена между шинами двухполяр- ного источника питания через первый ЩП-ключ, управляющий вход которого через резистор RC-цепи соединен с выходом дифференциального электронного компаратора и через конденсатор RC-цепи - с первой шиной двухполяр- ного источника питания, параллельно конденсатору RC-цепи подключен второй МДП-ключ, управляющий вход которого соединен с выходом третьего МДП-ключа, включенного между шинами двухполярного источника питания, а управляющим входом соединенного с выходом дифференциального электронного компаратора, подложки МДП-клю- чей подключены к второму источнику питания.

Изобретение относится к линейно- цифровой схемотехнике и может быть использовано в качестве устройства, которое реагирует с высокой точностью на амплитуду входного аналогового напряжения путем срабатывания или отпускания контактов электромагнитного реле. Цель изобретения - улучшение помехозащищенности устройства - достигается путем исключения ложных срабатываний в электромагнитном реле при кратковременном снижении с последующим восстановлением напряжения питания до нуля. Устройство содержит дифференциальный компаратор 1, интегрирующую цепь на резисторе 2 и конденсаторе 3, МДЛ-ключи 4,6 и 8 электромагнитное реле 5, резистив- ную нагрузку 7. Устройство имеет по сравнению с прототипом повышенную помехоустойчивость в жестких условиях промышленной эксплуатации и перспективно для применения в блоках сигнализации различных газосигнализаторов аналитического приборостроения. 1 ил. (Л