Импульсный компаратор Советский патент 1992 года по МПК H03K5/24 G05B1/01 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для преобразования сигналов постоя иного тока в импульсы, формирующиеся на двух выходах.

Целью изобретения является повышение КПД за счет исключения источников питания.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема импульсного компаратора; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.

Импульсный компаратор содержит первую 1 и вторую 2 входные шины, первый входной транзистор 3, первый резистор 4. первый выходной транзистор 5, первый диод 6, первую выходную шину 7, второй диод 8, второй резистор 9, первый ключевой транзистор 10, , третий резистор 11, третий диод 12, второй выходной транзистор 13,

четвертый диод 14, четвертый резистор 15 , вторую выходную шину 16, пятый диод 17, пятый резистор 18, второй ключевой транзистор 19, шестой резистор 20, второй входной транзистор 21, шестой диод 22. При этом первая входная шина 1 подключена непосредственно к эмиттеру первого входного транзистора 3 и через первый резистор 4 - к базе первого выходного транзистора 5, эмиттер которого подключен через первый диод 6 к второй входной шине 2, а коллектор соединен с первой выходной шиной 7 и через второй диод 8 подключен к коллектору первого входного транзистора 3, база которого подключена через второй резистор 9 к коллектору первого ключевого транзистора 10, эмиттером соединенного с общей шиной, а коллектором подключенного через третий резистор 11 к первой выходной шине 7. Шина 7 подсоединена через третий диод

VI

ю со

Ov ON 4

12 к базе второго выходного транзистора 13, эмиттер которого подключен через четвертый диод 14 к первой входной шине 1, база подсоединена через четвертый резистор 15 ко второй входной шине 2, а коллектор соединен непосредственно со второй выходной шиной 16 и подключен через пятый диод 17 к базе первого выходного транзистора 5, через пятый резистор 18 к базе второго ключевого транзистора 19. Эмиттер транзистора 19 соединен с общей шиной, а коллектор подключен через шестой резистор 20 к базе второго входного транзистора 21, эмиттер которого соединен с второй входной шиной 2, а коллектор подключен к второй выходной шине 16 через шестой диод 22.

Работа импульсного компаратора заключается в следующем.

При напряжениях на входных шинах, равных нулю, все элементы компаратора обесточены и выходное напряжение равно нулю.

В этом режиме компаратор не потребляет электроэнергию.

В момент ti (фиг. 2) на входную шину 1 пришел передний фронт входного импульса UBXL Этот импульс через диод 14, эмиттер - базу второго выходного транзистора 13 и резистор 15 насыщает выходной транзистор 13 током базы, протекающим через вторую входную шину 2 на источник напряжения UBx2. При этом на выходной шине 16 формируется передний фронт выходного импульса 11вых2.

Напряжением 1)вых2 через диод 17 запирается выходной транзистор 5 на время длительности выходного импульса 1)Вых2, а через резистор 18 насыщается ключевой транзистор 19, который, в свою очередь, через резистор 20 насыщает входной транзистор 21.

В момент времени t2 (фиг. 2) на входную шину 2 пришел передний фронт импульса иВых2, который через насыщенный входной транзистор 21 и диод 22 поступает на вторую выходную шину 16.

В момент т.3 (фиг. 2) пришел задний фронт импульса UBxi на входную шину 1, выходной транзистор 5 запирается. В момент времени т.4 (фиг. 2) пришел задний фронт импульса UBx2, и в этот же момент формируется задний фронт выходного импульса Овых2 и транзисторы 19 и 21 обесточиваются.

Длительность импульса Увых2 равна времени от ti до t4 (фиг. 2). В течение времени от is до te формируется импульс на входной шине 1, который без искажения пройдет на выходную шину 16.

В течение времени от t до te одновременно формируются импульсы на входных

шинах 1 и 2, при этом выходных напряжений на выходных шинах 7 и 16 не будет.

В течение времени от tg до tio формируется импульс на входной шине 2, который будет выделен на выходной шине 7 вследствне его прохождения через диод 6 и насыщенный выходной транзистор 5, работа которого аналогична работе выходного транзистора 13.

В момент времени tn пришел передний

фронт импульса Uex2, который через диод 6 и насыщенный выходной транзистор 5 выделится на выходной шине 7, запрет выходной транзистор 13 через диод 12 и насытит транзисторы 3 и 10.

В момент времени ш пришел передний фронт импульса Uexi, который через насы- щенний транзистор 3 и диод 8 поступает на выходную шину 1.

В момент прихода заднего фронта импульса UBx2 запирается выходной транзистор 5. В момент времени ti4 пришел .задний фронт импульса UBxi и на выходной шине 7 формируется задний фронт выходного импульса 1)вых1.

Далее работа аналогична.

Таким образом, предложенное техническое решение формирует выходной импульс только на одной из своих выходных шин, в соответствии с тем, какой из двух входных

импульсов пришел первым, не требует для своей работы источников питания и обладает большим КПД.

40

Формула изобретения

Импульсный компаратор, содержащий две выходные и две входные шины, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД, первая входная шина подключена не5 посредственно к эмиттеру первого входного транзистора и через первый резистор к базе первого выходного транзистора, эмиттер которого подключен через первый диод к второй входной шине, а коллектор соединен

0 с первой выходной шиной и через второй диод подключен к коллектору первого входного транзистора, база которого подключена через второй резистор к коллектору первого ключевого транзистора, эмиттером

5 соединенного с общей шиной, а коллектором подключенного через третий резистор к первой выходной шине, подключенной через третий диод к базе второго выходного транзистора, эмиттер которого подключен через четвертый диод к первой входной шине, база подсоединена через четвертый резистор ко второй входной шине, а коллектор соединен, непосредственно со второй выходной шиной и подключен через пятый диод к базе первого выходного транзистора, через пятый резистор к базе второго ключевого транзистора, эмиттер которого соединен с общей шиной, а коллектор подключен через шестой резистор к базе второго входного транзистора, эмиттер которого соединен с второй входной шиной, а коллектор подключен к второй выходной шине через шестой диод.

Фиг. 2

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для преобразования сигналов постоянного тока в импульсы, формирующиеся на двух выходах. Цель - повышение КПД. Импульсный компаратор содержит входные шины 1, 2, выходные шины 7,16, входные транзисторы 3, 21, выходные транзисторы 7, 16, ключевые транзисторы 10, 19, резисторы 4, 9, 11, 15, 18, 20, диоды 6, 8, 12, 14, 17, 22. Использование для функционирования энергии входных сигналов оьусловило исключение источнтков питания. Включение с помощью входных сигналов транзисторов 3,5, 21,13, 10, 19 в определенной последовательности обеспечило возможность формирования на выходах только тех импульсов, передний фронт которых пришел первым определило отсутствие выходных импульсов при их полном совпадении на входе по времени их формирования, и формирование выходного импульса длительностью равной сумме времени присутствия на входных шинах импульсов. 2 ил.