ДЕТЕКТОР НУЛЯ Советский патент 1971 года по МПК H03K17/13 

Изобретение относится к области вычислителыной техники л 1может быть использовано три поспроений авалого-щифровых преобразователей типа «вал-фаэа-код « цифровых .измерите тьных приборов типа «фаза-код.

Известеи детектор иуля оипнала, ло€Т рое-нный на туннельных диодах, кото)рый характеризуется сра;в нительно малой стабильностью (точностью) работы -, схемы лрИ -изменении температуры окруж-ающей среды, вызывающей изменение naipaMeiipoB туннельных мюлов и сопротивлений. Поскольку входной сигнал поступает «а туннельные диоды через балластные -с-о-противления, то велИЧ1ИН.а дрейфа схемы, приведенная ко входу схемы, является величиной значительной.

Описы вае,мый детектор отличается от известных тем, что в нем сигнал поступает на туннельный диод через нелинейный электронный ключ, который управляется от того же входного -сигнала и находится в насыщении, т. е. Бмеет сопротивление при прохожден И1И сигнала через нуль и ра ботает в режи.ме огр-а«ичевия в остальных областях входного сигнала.

Это повышает точность формирования сигнала в моамент прохождения входного сигнала через нуль.

На фиг. 1 изображена схем.а детектора нуля входного сигнала; на ф|иг. 2 - временная

диaгpa мa работы детектора нуля входного сигнала; ла фиг. 3 - вольт-амперные характеристики отдельнЫХ элементов схемы {,К|р,нвые а, б, в) и результирующая вольт-амперная характеристика туннельного диода (ТД) с элементами схемы (кривая г).

Входной сигнал , пройдя через усилитель / и трансфорМатор Гр, сдвигается по фазе на угол 90°, что обеспечивает режим насыщения последовательного компенсированного электронного ключа на транзисторах ЯЯ, ЯЯ2 в .момент прохождения входного сигнала через нуль. Резисторы Ri и Kz включены в базовые иепи электронных ключей на тра нЗИсторах ЯЯ1 и ЯЯ2 для выравнивания управляющих токов.

За счет сдв.ига сигнала управления ключом на 90° (относительно входного сигнала) ключ ;находится в открытом состоянии в течение такого npo-MeHiyTxa времени, чтобы обеспечить подготовку схемы (|пере,ключен1ие ТД на пе1рвую восходящую ветвь т ннельной характеристики от рицательной полуволной аходаого тока i) и ее срабатывание в момент

прохождения входного сигнала через нуль (переключение ТД с первой восходящей ветви на старую), соответствует .;моме«ту макои.мального насыщения ключ-а.

От источника +И2 с помощью резистора

задается начальный ток через ТД. т. е.

ток цри бв.ч 0, равный пиковому значению /о (см. ф.иг. 3). Такой .выбор «ачалыной рабочей точ.юн ТД обеспечивает ср.абатывавие лоследнего- именно :в 1момент ирохождения входного сигнала через нуль (без фазового сдвига), что делает .схему 1менее Крл1Т1ИЧНОй -к колебаниям а-м-плНтуды входного сигнала.

От 1источн,и.ка - f/з с ломощью делителя ,на резисторах , R устанавл1ивается величИна напряжен1ия U, равная иатряжению пнка ТД Uo (-см. фш. 3). В |результате потенциал и 8ЫХ становится равным нулю, что обеспечивает oTcyTCTBiHe тока i пр« 7,,х ±0 и вследствие этого .Мииимум потерь в электронном ключе на TipawaraCTOpax ПП .и ПП в -моменты прохождавия входного сигнала через нуль, а значит и некритичность схемы к температур1НЫМ уходам пар-аметров ключ-а. Вел ичина выходного -сопротивления делителя ва рездасторах 4, R для повышения точности работы схемы (чтобы не увеличивать полной величины входного оопротивлевия схемы) делается .малой, что не лред-ставляет особых затруднеРези.стор , включенный параллельно ТД, З-меньшает величину тсжа возврата ТД ,в исходное 1СосТ(ОЯ|Ние, что 1позволяет осуществить полный цикл 1пе1реклюце1щй ТД .при .Л1ало;м длалазоне иэменения тока t/ax. Введение резистора 6 уменьшает также величину эквивалентного выходного сонрот.ивле-пия истг) сигнала но постоянно-му току, что в свою очередь уменьшает ухо.ды р.абочей точ.ки ТД при колебачши температуры окружаюшей среды

(вследствие изменения оиковой величины тока ТД) н обеснечивает повышение стабильности момента фQpM(ИpoвaHlИя фронта соответствуюшего нулю входного сигнала.

Поскольку полная величина в.ход но го сопротивле.ния схемы мал.а для осуществления релейного переключения ТД в момент нрохождвн1И-я -оилн1ала через нуль, то .в день входного сигн-ала П01следовательно включена индуктивНОсть L, увеличивающая входное сопротивление только в момент переключения Т Д.

П р е .д м е т и з о б р е т е н и я

Детектор нуля на тун нельно.м диоде, сод ерж.ащ1ий электронный ключ, фазосдвигающнй усилитель с трансформаторным выходом и делитель напряжения на резисторах, отличающийся тем, что. с целью -повышения точ.ности, туннельный диод одни-м элект,родом лодключбн к входной клем.ме через электронны ключ, управляющий вход которого через фазосдв1игающий усилитель -с трансфор-маторным выхо.до-м Соединен со входом устройства, н через резистор - к ши-не с нулевым потеиниал-о.м, а другой электрод туннельного диода подключен к выходу .делителя напряжения на резисторах.

USbix