МНОГОКАНАЛЬНОЕ ДИОДНО-ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО СРАВНЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЙ Советский патент 1972 года по МПК G01R19/165 G01R17/02 

Изобретение относится к области электроизмерительной техники и -может быть использовано при создании автоматических устройств централизованного контроля.

Известны м-ногокан.альные диодно-дифференциальные устройства сравнения на.пряжений, Содержащие ячейки сравнения, выполненные на диодах, резисторах. см.еш,ения и коммутирующих тран.зи сторах, источник смещения, источник эталонного на пряженмя, измерительный трансформатор, усилитель, ра.спределитель импульсав.

Эти устройства имеют малую крутизну преобразования разно сти измеряемого и опорного налряжений в амплитуду имшульса сравнения, значительный дрер1ф порога срабатывания и одноиолярный сигнал сравнения на входе усилителя. Это вызывает трудности в логической обработке сигнала.

В предложенно,м устройстве в качестве генератора импульсов .применен ге-нератбр с парафазнымИ выходами, управляющий работой счетчика распределителя задним фронтом импульса. Один из выходов генератора соединен через разделительные конденсаторы с общими точками диодов и резисторов, включенных последовательно с цепями датчиков измеряемых напряжений. Второй выход генератора импульсов связан через разделительный конденсатор с вьгходол источника эталонных напряжен}1й, а общая точка диодов каждой ячейки сравнения соединена через разделительный конденсатор с входом усилителя.

Это позволяет уменьшить дрейф порога срабатывания, крутизну п-реойразования и реализовать эвукополярлую логику сравнения.

На чертеже показана иринщи-пнальная

схема устройства.

Устройство включает ячейки / сравнения, состоящие из диодов 2, 3, коммутирующего транзистора 4 и резисторов 5, 6 смещения, источник 7 эталонного напряжения, усилитель

;§ и распределитель 9 импульсов, состоящий из парафазного генератора 10 импульсов, счетчика 11 п дещифратора 12.

Из;л1еряемые напряжения в аналоговой формеподаются на входы/3 ячеек / сравнения.

На вход 14 всех ячеек сравнения подается эта.лонное напряжение от источника 7 и последовательно во времени - отрицательные импулысы опроса от дешифратора 12. До прихода им пульса олроса транзисторы 4 открыты, диоды 2, 3 закрыты положительным входным и эталонным напряжениями. С приходом отрицательного импульса опроса на вход 15 одной из ячеек / транзистор 4 закрывается, а диоды 2, 3 открываются. В конаде имразделительные конденсаторы 16 и 17 подаются импульсы с парафазных выходов генератора 10, причем ноложителвный импульс подается на катод диода 2, а отрицательный на катод диода 3. По оконча.ния импульсов на иарафазных выходах генератора 10 дифференцируется задний фронт одного из них и подается на вход счетчика // распределителя 9 импульсов.

Показание счетчика меняется на «1, дешифратор 12 формирует отрицательный импульс, Поступающий «а базу тра-нзистора 4 следующей Ячейки сравнения.

Амплитуды импульсов, подаваемых на диоды 2 и 5, выбираются так, чтобы их приход не вызывал сущест1Ввнного изменения токов смещения через диоды 2 и . Па вход усилителя 5, соединен1ный с общими точками диодов 2 и 5 через конденсатор IS, поступает Имяульс сравнения, амплитуда которого пропорциональна разности динамических сопротивлений диодов 2 и 3. Токи смещения через диоды выбирают таким образом, чтобы при ли и к- f/3 0 амплитуда и.мпульса сравтгения иср та.кже была paiBea иулю.

При ток смещения через диод 2 уменьшается, а через диод 3 на такую же величину увеличивается.

Соответственно динамическое сопротивление диода 2 увеличивается, а диода 3 уменьшается ц б-ср 0. При , т. е. устройство позволяет релизовать двуполярную логику сравгнания. Крутизна преобразования повышается, так как при ( амплитуда импульса сравнения пропорциональна сумме приращений динамических сопротивлений диодов относительно динаМических сопротивлений при ли 0. Температурный дрейф диодов равен разности температурных дрейфов для пар диодов, входящих в цепь сравнения, вследствие сигнал сравнения пропорционален разности дифференциальных сопротивлений этих диодов.

Для уменьшения шунтирующего влияния открытых транзисторов 4 на сигнал сравнения цепь смещения выполнена из двух резисторов 5, 6, а эквивалентное сопротивление Общей точки диодов 2, 3 выбирают равным динамическому сопротивлению диода при ли Q.

Благодаря тому, что импульсы с парафазных выходов подаются относительно земли, иМ1пульс сравнения также снимается относительно земли. Импульсы с парафазных выходов генератора, зиачительио меньшие /Тем, посттаают в цепь сравнения в конце импульса от дешифратора. В результате переходные процессы, вызванные ком.мутацией транзистора 4, к моменту формир авания импульса

сравнения затухают. Это существеино снижает уровень паразитных выбросов в импульсе сравнения и уровень наводок.

Пред м е т изобретения

Многоканальное диодно-дифференциальное устройство сравнения напряжений, содержащее ячейки сравнения, состоящие из диодов, резисторов смещения и ко.ммутирующих

траизисгоров, развязывающие конденсаторы, усилитель, источник смещения, источник эталонного напряжения и распределитель импульсов, состоящий из генератора импульсов, счетчика и дешифратора, отличающееся тем,

что, с целью уменьшения дрейфа порога срабатывания, повышения крутизны преобразования и реализации двуполярной логики сравнения, в качестве генератора импульсов применен генератор с парафазными выходами, управляющий работой счетчика распределителя задним фронто м импульса, причем одип из выходов генератора соединен через разделительные конденсаторы с общими точками диодов и резисторов, включенных последовательно с цепями датчиков измеряемых напряжений, второй выход генератора ЕМпульсов соединен через разделительный конденсатор с выходом источника эталонных напряжений, а общая точка диодов каждой ячейки сравнения соединена через разделительный конденсатор с входом усилителя.

1 %л,