Двухпороговый компаратор по модулю Советский патент 1991 года по МПК H03K5/24 G05B1/00 

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

Целью изобретения является расширение области применения за счет обеспечения возможности допускового контроля разнополярных входных напряжений.

На чертеже представлена структурная схема двухпорогового компаратора по модулю.

Двухпороговый компаратор по модулю содержит три компаратора 1 - 3, два элемента 4 и 5 неравнозначности, два делителя 6 и 7 напряжений, входную шину 8, первый и второй транзисторы 9 и 10, выходные шины 11, 12 и два резистора 13 и 14, при этом выходы первого 1 и второго 2 компараторов подключены к первому элементу 4 неравнозначности, а неинвертирующие входы - к входной шине 8, коллекторы транзисторов 9 и 10 подключены к выходным шинам 12 и 11 соответственно, эмиттер первого транзистора 9 соединен с выходом первого элемента 4 неравнозначности и подключен через второй резистор 14 к базе второго транзистора 10, эмиттер которого подключен через первый резистор 13 к базе первого транзистора 10 и непосредственно к выходу второго элемента 5 неравнозначности, входы которого подключены к выходу второго компаратора 2 и выходу третьего компаратора 3 и входам делителей 6 и 7 напряжений, выход первого делителя 6 напряжений подключен к инвертирующему входу второго компаратора 2, выход второго делителя 7 напряжений - к инвертирующему входу первого компаратора 1, инвертиру- ющий вход третьего компаратора 3 соединен с общей шиной, а неинвертирующий вход - с входной шиной 8.

Os OJ

о

Устройство работает следующим образом.

Элементы 4 и 5 неравнозначности формируют на своих выходах напряжения постоянного тока в те моменты времени, когда на его входах имеется один входной сигнал, тогда как на другом входе напряжение отсутствует. При отсутствии входных напряжений или же их одновременного наличия на двух входах с выходов элементов 4 и 5 неравнозначности напряжения отсутствуют.

Компараторы 1-3 имеют два уровня напряжений + или -, в качестве, например, которых можно использовать операционные усилители.

При отсутствии или наличии напряжения отрицательной полярности на входной шине 8 менее величины первого порога срабатывания, который задается делителем напряжения 6, с выходов компараторов 1 и 2 - напряжения положительной полярности, тогда как с выхода компаратора 3 - напряжение отрицательной полярности. При этом на выходе элемента 5 неравнозначности формируется положительное напряжение, которое через насыщенный транзистор 10 поступает на выходную шину 11 ивых 1, указывая на то, что величина входного напряжения меньше минимальной границы допуска.

Если величина входного напряжения UBX на входной шине 8 находится между первым и вторым порогами срабатывания (порог срабатывания задается делителем 7 напряжения), то на выходе компаратора 2 формируется отрицательное напряжение, а на выходе элемента 4 неравнозначности - положительное, которое запирает транзистор 10, и на выходной шине 12 формируется положительное напряжение Увых 2, что сигнализирует о том, что уровень входного напряжения более минимального порога срабатывания, но не менее максимального порога срабатывания,

Когда величина входного напряжения на входной шине 8 больше второго порога срабатывания, на выходах компараторов 1-3 напряжений одной полярности, на

выходах элементов 4 и 5 неравнозначности напряжения отсутствуют и отсутствуют напряжения на выходах шинах 11 и 12, что указывает на то, что входное напряжение

более величины второго порога срабатывания.

При помощи дополнительного элемента И-НЕ (не показан) можно использовать дополнительный выход, который формирует

на своем выходе напряжение при отсутствии напряжения на шинах 11 и 12.

Во время прихода положительного напряжения на шину 8 работа аналогична описанной, только полярности напряжений с

выходов компараторов 1-3 меняются на противоположные.

Формула изобретения Двухпороговый компаратор по модулю,

содержащий первый и второй компараторы, выходы которых подключены к первому элементу неравнозначности, а инвертирующий вход первого и н-еинвертирующий вход второго компараторов подключены к входной

шине, и первый резистор, отличающий- с я тем, что, с целью расширения области применения, в него введены третий компаратор, два делителя напряжения, второй элемент неравнозначности, два транзистора и второй резистор, при этом коллекторы транзисторов подключены к соответствующей выходной шине, эмиттер первого транзистора соединен с выходом первого элемента неравнозначности и подключен

через второй резистор к базе второго транзистора, эмиттер которого подключен через первый резистор к базе первого транзистора и непосредственно - к выходу второго элемента неравнозначности, входы которого подключены к выходу второго компаратора и выходу третьего компаратора и входам делителей напряжений, причем выход первого делителя напряжений подключен к инвертирующему входу второго компаратора,

выход второго делителя напряжений - к инвертирующему входу первого компаратора, инвертирующий вход третьего компаратора соединен с общей шиной, а неинвертирующий вход - с входной шиной.

13

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для построения устройств анализа входных сигналов по напряжению, формирующих сигналы на своих выходах при достижении входным напряжением некоторых значений. Цель изобретения - расширение области применения. Величины порогов двухпорогового компаратора по модулю задаются с помощью делителей 6,7 напряжений от выходного напряжения третьего компаратора 3. С помощью элементов 4, 5 неравнозначности осуществляются анализ результатов сравнения входного сигнала с пороговыми уровнями и управление в зависимости от результатов выходными ключами на транзисторах 9, 10. Наличие компараторов 1, 2 и элементов 4, 5 сравнения позволяет осуществить анализ по напряжению разнополяр- ных входных напряжений. 1 ил.