Двухпороговый компаратор Советский патент 1991 года по МПК H03K5/24 G05B1/01 

Изобретение относится к импульсной технике и предназначено для построения устройств анализа входных сигналов, формирующих скачком сигналы на выходах при достижении входным напряжением некоторых значений.

Целью изобретения является расширение области применения.

На фиг. 1 представлена структурная схема двухпорогового компаратора; на фиг. 2 - временные диаграммы его работы.

Двухпороговый компаратор содержит выходные шины 1-3, входные шины 4 и 5, резисторы 6-9, элементы 10 и 11 сравнения, источники 12 и 13 тока, транзисторы 14, 15 и элемент И-НЕ 16, при этом инверсный вход первого элемента 10 сравнения подключен к первой входной шине 4, прямой вход к выходу первого источника 12 тока непосредственно и через первый резистор 6 к второй входной шине 5, а выход второго источника 13 тока соединен с первым выводом второго резистора 7, второй вывод второго резистора 7 подключен к второй входной шине 5, первая входная шина 4 соединена с прямым входом второго элемента 11 сравнения, выход первого элемента 10 сравнения подключен через резистор 8 к базе первого транзистора 14 и непосредственно к эмиттеру второго транзистора, база которого подключена через четвертый резистор 9 к эмиттеру первого транзистора 14, коллекторы транзисторов 14, 15 подключены к входам элемента И-НЕ 16 и к выходным шинам 1 и 3.

Устройство работает следующим образом.

Двухпороговый элемент производит сравнения между собой двух сигналов на шинах 4 и 5 на любом уровне этих напряжений относительно общей шины.

При напряжении на шине 5 меньше первого порога срабатывания, величина которого задается током источника тока 13, протекающего через резистор 7 и источник входного напряжения, напряжение с выхось

СА

4 О Ч

да элемента 11 сравнения - высокое положительное, а напряжение с выхода элемента 10 сравнения - близко к нулю, в связи с чем на выходной шине 1 имеется постоянное напряжение положительной полярно- сти, вследствие нахождения транзистора 14 в насыщенном состоянии из-за протекания тока базы транзистора 14 через резистор 8 и выход элемента 10 сравнения.

Если разность напряжений между ши- нами 4 и 5 более первого порога срабатывания, но менее второго порога срабатывания, который задается источником тока 13, протекающим через резистор и внутреннее сопротивление источника UBXI, поданного на шину 4, напряжение с выхода элемента сравнения 10 равно нулю и равны нулю напряжения на выходных шинах 1 и 3, в связи с чем на выходе элемента И-НЕ 16 и на шине 2 имеется напряжение ивых2, показывающее, что величина разбаланса входных напряжений находится в заданном диапазоне, т.е. в норме.

Если величина разбаланса между шина- ми 4 и 5 более второго порога срабатывания, то на выходе элемента сравнения 11 формируется высокий положительный потенциал, которым транзистор 15 насыщается м на выходной шине 3 формируется высокое напряжение Увых з, которое указывает на то, что разбаланс напряжений на

входных шинах больше второго максимального порога срабатывания.

Формула изобретения Двухпороговый компаратор, содержащий два элемента сравнения, инверсный вход первого из которых подключен к первой входной шине, прямой вход - к выходу первого источника тока непосредственно и через первый резистор - к второй входной шине, а выход второго источника тока соединен с первым выводом второго резистора, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения, в него введены третий и четвертый резисторы, два транзистора, элемент И-НЕ и выходные шины, при этом второй вывод второго резистора подключен к второй входной шине, первая входная шина соединена с прямым входом второго элемента сравнения, выход первого элемента сравнения подключен через третий резистор к базе первого транзистора и непосредственно - к эмиттеру второго транзистора, база которого подключена через четвертый резистор к выходу второго элемента сравнения и эмиттеру первого транзистора, коллекторы транзисторов подключены к входам элемента И- НЕ, коллектор первого транзистора соединен с первой выходной шиной, выход элемента И-НЕ - с второй выходной шиной, а коллектор третьего транзистора - с третьей выходной шиной.

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для построения устройств анализа входных сигналов, формирующих скачком сигналы на выходах при достижении заданных уровней разбалансов входных напряжений. Цель - расширение области применения. Двухпо- роговый компаратор содержит выходные шины 1, 2, 3, входные шины 4, 5, резисторы 6-9, элементы 10, 11 сравнения, источники 12, 13 токов, транзисторы 14, 15 и элемент И-НЕ 16. Входные напряжения сравниваются элементами 10, 11 сравнения, пороги срабатывания которых задаются источниками 12, 13 токов и резисторами 6, 7. Анализ выходных сигналов элементов 10, 11 сравнения осуществляется с помощью транзисторов 14, 15 и элемента И-НЕ 16. 2 ил.

Фие.1

УВЫХ-&

V8xi

фиг. 2