Устройство для контроля генератора напряжения Советский патент 1991 года по МПК G05B23/02 

Фиа:1

Изобретение относится к контрольным устройствам, предназначенным для измерения величины напряжения, и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах.

Цель изобретения - упрощение.

На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства для контроля генератора напряжения; на фиг. 2 - временные диаграммы сигналов.

На фиг. 1 обозначены с первого по четвертый усилительные транзисторы 1-4, первый и второй выходные пороговые элементы 5 и 6, первый резистор 7 смещения, первый и второй нагрузочные резисторы 8 и 9, первый токоограничительный резистор 10, масштабный резистор 11, второй токоограничительный резистор 12, второй резистор 13 смещения, третий и четвертый нагрузочные резисторы 14, 15, первый и второй опорные стабилитроны 16, 17, положительная и отрицательная входные шины 18, 19.

На фиг. 2 изображены: а) напряжение на входных шинах 18, 19 и уровни четырех уставок напряжения; б) напряжения на базах третьего и четвертого усилительных транзисторов 3 и 4 относительно шины 19; в) сиг- нал второго выходного порогового элемента 6; г) напряжения на базах первого и второго усилительных транзисторов 1 и 2 относительно шины 18; д) сигнал первого выходного порогового элемента 5.

Устройство для контроля генератора на- пряжения работает следующим образом.

Если напряжения между положительной и отрицательной входными шинами 18 и 19 нет, то не срабатывают первый и второй выходные пороговые элементы 5 и 6, в качестве которых можно использовать, например, светодиоды. Это состояние сохраняется до тех пор, пока напряжение между входными шинами 18 и 19 (фиг. 2о) не превысит значение напряжения второй уставки (фиг. 2а), задаваемого вторым резистором 13 смеще- ния и вторым опорным стабилитроном 17. При этом напряжение на базе третьего усилительного транзистора 3 увеличивается (фиг. 26) и он начинает запираться. Второй опорный стабилитрон 17 имеет малое дифференциальное сопротивление по сравнению с третьим нагрузочным резистором 14, что необходимо для обеспечения коэффициента положительной обратной связи более единицы. В процессе генерации, как в триггере , Шмитта, напряжение на эмиттере третьего и четвертого усилительных транзисторов 3 и 4 практически не меняется. Процесс протекает лавинообразно после того, как ток четвертого усилительного транзистора 4 увеличится до величины, соответствующей обеспечению коэффициента положительной обратной связи более единицы.

Величина сопротивления четвертого нагрузочного резистора 15 должна выбираться из условия, что при токе коллектора четвер0

5

5

0

5 о

того усилительного транзистора 4, не обеспечивающего необходимую величину обратной связи, второй выходной пороговый элемент 6, обладающий некоторым порогом, не срабатывал. Третий нагрузочный резистор 14, задающий величину первого гистерезиса, обеспечивает отключение второго выходного порогового элемента 6 при снижении напряжения на входных шинах 18, 19 (фиг. 2а) до уровня первой уставки, равной второй уставке минус гистерезис. Это происходит благодаря тому, что при снижении напряжения на входных шинах 18, 19, напряжение на базе четвертого усилительного транзистора 4 меньше на величину падения напряжения на третьем нагрузочном резисторе 14, когда по нему протекал ток при повышении напряжения на входных шинах 18, 19.

Аналогично работает первый выходной пороговый элемент 5, который включается при достижении уровня четвертой уставки и отключается при понижении входного напряжения до третьей уставки (фиг. 2г, д). Разность напряжений между третьей и четвертой уставками составляет вторую петлю гистерезиса (фиг. 2с) и задается первым нагрузочным резистором 8.

Уровни срабатывания можно регулировать, изменяя величины второго и первого резисторов смещения 13 и 7 соответственно для первой, второй, третьей и четвертой уставок. Первый резистор смещения 7 и первый опорный стабилитрон 16 задают значения третьей и четвертой уставок. Диаграммы сигналов на фиг. 2 характеризуют пример аварийной работы устройства при значительном изменении контролируемого напряжения и отработку сигналов неисправности. При нормальной работе входное напряжение изменяется в пределах между второй и третьей уставками.

На фиг. 2 пропорции между величинами уставок и гистерезиса искажены, так. как реально гистерезис значительно меньше уставок.

Формула изобретения

Устройство для контроля генератора напряжения, содержащее первый и второй усилительные транзисторы /г-р-п-типа проводимости, эмиттеры которых соединены между собой, третий и четвертый усилительные транзисторы, к коллектору каждого из усилительных транзисторов подключен первый вывод соответствующего нагрузочного резистора, база первого усилительного транзистора соединена с первым выводом первого резистора смещения, к базе второго усилительного транзистора подключен первый вывод первого токоограничительного резистора, к базе третьего усилительного транзистора подключен первый вывод второго резистора смещения, к базе четвертого усилительного транзистора подключен первый вывод второго токоограничитыьного резистора, масштабный резистор, первый и второй выходные пороговые элементы, первый и второй опорные стабилитроны, отличающееся тем, что, с целью упрощения, эмиттеры третьего и четвертого усилительных транзисторов соединены между собой и через масштабный резистор подключен к эмиттеру первого усилительного транзистора, база которого соединена с вторым выводом второго токоограничительного резистора, второй вывод первого токоограничи- тельного резистора подключен к базе третьего усилительного транзистора, вторые выводы первого резистора смещения первого и второго нагрузочных резисторов соединены между собой и являются положительной входной шиной устройства, вторые выводы второго резистора смещения третьего и четвертого нагрузочных резисторов соединены

между собой и являются отрицательной входной шиной устройства, база второго усилительного транзистора через включенный в прямом направлении первый опорный стабилитрон соединена с коллектором первого усилительного транзистора, коллектор третьего усилительного транзистора через включенный в прямом напряжении второй опорный стабилитрон соединен с базой четвертого усилительного транзистора, первый и второй выводы первого выходного порогового элемента подключены соответственно к первому и второму выводам второго нагрузочного резистора, первый и второй выводы второго выходного порогового элемента подключены соответственно к первому и второму выводам четвертого нагрузочного резистора, а третий и четвертый усилительные транзисторы выполнены на транзисторах р-л-р-типа проводимости.

Изобретение относится к контрольным устройствам, предназначенным для измере18 ния напряжения, и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах. Цель изобретения - упрощение. Устройство для контроля генератора напряжения содержит с первого по четвертый усилительные транзисторы I, 2, 3, 4, первый и второй выходные пороговые элементы 5, 6, первый резистор смещения 7, первый и второй нагрузочные резисторы 8, 9, первый токоограни- чительный резистор 10, масштабный резистор 11, второй токоограничительный резистор 12, второй резистор смещения 3, третий и четвертый нагрузочные резисторы 14, 15, первый и второй опорные стабилитроны 16, 17, положительную и отрицательную входные шины 18, 19. Работа устройства основана на сравнении входного напряжения, действующего между входными шинами 18, 19, с уровнями четырех уставок. 2 ил. § tf С СЕ tsЈ ее ее ел

- 3 истаЬка

рк

1 гисте