УСТРОЙСТВО СРАВНЕНИЯ Советский патент 1968 года по МПК G05B1/01 

;1

Известны устройства сравнения, содержащие усилительный каскад на двух транзисторах, в коллекторы которых включен трансформатор, а базы подключены к источникам входных сигналов.

Предложенное устройство отличается тем, что в нем трансформатор содержит дополнительную обмотку, выводы которой подключены к эмиттерам транзисторов. К выводам обмотки подсоединены концы потенциометра, средний вывод которого подключен к одному из зажимов источника питания.

Это позволяет повысить чувствительность и стабильность устройства сравнения.

На чертеже показана принципиальная схема предлагаемого устройства.

Схема состоит из симметричного дифференциального релаксатора с трансформаторной коллекторно-эмиттерной положительной обратной связью и с резисторами эмиттерной нагрузки, к общей точке которых подключен источник синхронизирующих импульсов питания. На входы 1 и 2 баз транзисторов 3 и релаксатора подаются сравниваемые напряжения или токи; эмиттеры транзисторов связаны потенциометром 5.

В момент подачи на вход 6 схемы синхронизирующего импульса напряжение на эмиттерах транзисторов 3 и 4 схем растет, и тот из транзисторов открывается, на базу которого подано меньшее по величине сравниваемое напряжение. В момент отпирания транзистора 3 или 4 залмыкается цепь положительной обратной связи коллекторного выхода открывшегося транзистора с его эмиттерным входом, развивается регенеративный процесс, и на выходе 7 схемы формируется импульс положительной полярности. Через некоторый промежуток времени, определяемый временем релаксации, откроется другой транзистор, а первый запрется.

В схеме развивается автоколебательный процесс. Этот процесс прекращается в момент снятия со входа 6 синхронизирующего импульса. С момента отпирания одного из транзисторов процессы в схеме развиваются независимо от внешних условий, определяе.мых разностью величин входных сравниваемых сигналов (напряжений или токов).

Схема сравнения имеет при весьма высокой чувствительности высокую степень температурной стабильности. Высокая степень температурной стабильности объясняется прежде всего тем, что сама схема - дифференциальная. Кроме того, леред самым моментом запуска схемы синхронизирующими импульсами питания при их сравнительно большой скважности транзисторы находятся в состоянии, близком к равновесному, так как все злектротот же потенциал, поскольку к схеме до момента ее запуска не подключены иные источники питания, кроме сравниваемых напряжений или токов. Поэтому не требуется затраты никакой дополнительной энергии для компенсации гистерезисов и тому подобных явлений, вызываемых температурным дрейфом или зависимостью параметров транзисторов от режима, которые в конечном счете и определяют нестабильность схемы и ее предел чувствительности.

Небольшая разность потенциалов {менее ) на базах транзисторов схемы оказывается достаточной, чтобы обеспечить асимметрию состояний транзисторов, которая и обусловливает в момент подачи синхронизирующих импульсов питания фазовое соответствие сигналов на выходах со знаком разности величин сравниваемых напряжений или токов на входах схемы.

Синхронизирующие импульсы питания подаются на схему через входной трансформатор 8, выходные импульсы снимаются с одной из вторичных обмоток трансформатора 9 в цепи обратной связи.

В известных схемах сравнения, выполненных, например, на вышеуказанных дифференциальных усилителях постоянного то-ка, решить проблему согласования по потенциальным уровням, как известно, далеко не так просто.

Стабильность схемы тем выше, чем больше сквал ность синхронизирующих импульсов питания (при большей скважности - меньше влияние температуры разогрева транзистора от режимного тока). Чтобы транзисторы схемы находились в одинаковых условиях во время их работы в режиме автоколебаний, необходимо подобрать такую длительность синхронизируюш.их импульсов питания, чтобы число отпираний каждого из транзисторов было одинаковым (при условии равенства длительностей формируемых схемой импульсов).

Предмет изобретения

Устройство сравнения, содержащее усилительный каскад на двух транзисторах, в коллекторы которых включен трансформатор, а базы подключены к источникам входных сигналов, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности и стабильности, трансформатор содержит дополнительную обмотку, выводы которой подключены к эмиттерам транзисторов, причем к выводам обмотки подсоединены концы потенциометра, средний вывод которого подключен к одному из зажимов источника питания.