СХЕМА СРАВНЕНИЯ Советский патент 1968 года по МПК G01R17/00 

1

Известная чувствительная балансная схема сравнения имеет неирерывную (пропорциональную) характеристику «вход-выход, а ее модификации с релейной выходной характеристикой весьма инерционны. В то же время схема сравнения с двумя независимыми выходами, сигналы на которых в момент опроса появляются в зависимости от знака разности сравниваемых напряжений, имеет низкий порог чувствительности.

В предложенном устройстве эти недостатки устранены и оно отличается тем, что к точке соединения эмиттеров подключен коллектор транзистора, база которого соединена через резистор с общей шиной, эмиттер через резистор соединен с источником опроса, а между коллекторами транзисторов балансного каскада и источником питания включены туннельные диоды; а также тем, что в ней коллекторы триодов балансного каскада соединены с базами транзисторов обратного типа проводимости дополнительного балансного каскада, эмиттеры которых соединены и через резистор подключены к минусу источника питания, а коллекторы через туннельные диоды подключены к плюсу источника питания.

Схема собрана на трех транзисторах, два из которых (триоды 1 и 2) включены по схеме с общим эмиттером, а третий (триод 3), включенный меладу общей точкой эмиттеров первых двух и резистором 4 эмиттерной связи - по схеме с общей базой. В коллекторную цепь триода / включен туннельный диод 5, а в коллекторную цепь триода 2 -; диод 6. Сравниваемые напряжения одного знака (в данной схеме отрицательного) подаются на базы триодов 1 а 2. Эмиттер триода 5 через резистор 7 подключен к источнику положительного окрашивающего импульса (цепь опроса рассчитывается так, чтобы обеспечить в коллекторной цепи триода 3 ток, несколько превышающий /„акс туннельного диода). Схема работает следующим образом. В исходном состоянии триод 3 заперт, поэтому коллекторные токи триодов 1 и 2 при любых сочетаниях измеряемого /7 и уравновешивающего Uy напряжений ничтожно малы. Следовательно, оба туннельных диода пребывают в низкоомном состоянии (на туннельном участке вольтамперной характеристики). При подаче положительного импульса опроса триод 3 открывается. Если при этом (L)(tyy)4-Ai, где Д -порог чувствительности схемы сравнения), то ток коллектора триода 1 возрастает до величины, большей /макс туннельного диода, и диод 5 переключается на диффузионную ветвь характеристики туннельного днода, формируя передний фронт выходного сигнала на первом выходе.

Спад импульса опроса приводит к заниранию триодов J и /. Диод 5 при этом переключается на туннельный участок характеристики, фомнруя задний фронт выходного сигнала.

Аналогично работают триод 2 и туннельный диод 6 при (b)(t/y)-Да. Чувствительность схе.мы по выходу / и выходу // несколько отличается () в силу различия параметров триодов и диодов.

В этом случае, когда в момент опроса {Uх} - (у)(Д) коллекторные токи триодов / и 2 не превышают /„акс туннельных диодов, и.мпульсы на обоих выходах отсутствуют.

Чувствительность схемы сравнения может быть повышена больше, чем на порядок, за счет использования второй балансной схемы на транзисторах противоположного типа проводимости, включенных как показано на фиг. 2. При этом туннельные диоды включены в коллекторные цепи транзисторов 5 и 5 второй балансной схемы. В коллекторные же цепи транзисторов первой балансной схемы включены резисторы 10 и 11, сигналы с которых подаются на базы транзисторов второй балансной схемы.

Результирующие коэффициенты усиления по току обоих плеч схемы сравнения различны. Поэтому характеристика «вход-выход схемы несимметрична. Симметрии можно добиться, изменяя коэффициент усиления по напряжению первых каскадов плеч, изменением коллекторных резисторов W и 11. Однако

подбор резисторов при настройке - процесс трудоемкий. С целью упрощения симметрирования характеристики «вход-выход в качестве коллекторных резисторов 10 и 11 используются плечи переменного сопротивления, подвижной контакт которого соединен с отрицательной шиной питающего напряжения. Перемещение подвижного контакта нриводит к одновременному изменению коэффициента

усиления обоих плеч (при умеиьшении усиления левого плеча схемы соответственно увеличивается усиление правого и наоборот).

Предмет изобретения

1. Схема сравнения напряжений балансного типа, содержащая транзисторы, к базам которых подключены соответственно источники измеряемого и уравновешивающего напряжений, а эмиттеры соединены и через резистор

подключены к общей шине, отличающаяся тем, что, с целью повышения быстродействия, к точке соединеиия эмиттеров подключен коллектор транзистора, база которого соединена через резистор с общей шиной, эмиттер через

резистор соединен с источником опроса, а между коллекторами транзисторов балансного каскада и источником питания включены туннельные диоды.

2. CxCiMa по п. 1, отличающаяся тем, что, с

целью повышения чувствительности в ней коллекторы триодов балансного каскада соединены с базами транзисторов обратного типа проводимости дополнительного балансного каскада, эмиттеры которых соединены н через

резистор подключены к минусу источника питания, а коллекторы через туннельные диод подключены к нлюсу источиика питания.

-Ifn

Вых.П

U

Выход I