ИНТЕГРАТОР Советский патент 1973 года по МПК H03K5/07 G06G7/18 

1

Изобретение относится к вычислительной технике н может быть использовано в измсрительиь х приборах и устройствах счетно-решающей техники.

Известный интегратор содержит два источника входных напряжений, входной генератор тока иа транзисторе, включенном по схеме с общей базой, змиттер которого подключен через резистор к / С-цепочке первого источника входного .напряжения и через второй резнетор - к источнику напряжения питания, а коллектор соединен с одной обкладкой интегрирующего конденсатора, вторая обкладка которого подключена к одному из источников питания, через диод - со входом двухтранзпсторного порогового устройства, и с коллектором транзистора компенсирующего генератора, база которого через резистор связана со вторым ИСТОЧНИКОМ питания, а эмиттер через другой резистор подключен к третьему источнику иитаиия.

Однако известный интегратор имеет недостаточиую точность и узкий диаиазон интегрирования.

Целью изобретения является повышение ТОЧНОСТИ И расширение диаиазоиа интегрирования.

Для этого второй ИСТОЧНИК входиого напряжения связан через доиолиительно введеиныс сдвоенный стабилитрон и резистор с эмиттс2

ро.м транзистора входиого генератора тока, через дополнительный днод - с базой транзистора компенсирующего генератора и через вновь введенную последовательную ./ С-цепочк} - с базой первого транзистора двухтранзисторного порогового устройства, эмиттер которого через второй дополнительно введенный днод связан с точкой соединения коллекторов транзисторов входного и компенсирующего генераторов тока И интегрнруюп;его конденсатора.

Изобретение пояснено чертежами.

На фиг. 1 приведена принципиальная электрическая схема интегратора; на фиг. 2 - диаграммы напряжений.

Интегратор содержит геператор тока на транзисторе 1, включенном по схеме с общей базой, эмиттер которого через резистор 2 подключен к / С-цеиочке, состоящей из резистора 3 И конденсатора 4 п подсоединенной к клемме 5 источника входного нанряжения

Овх, .

Первый ИСТОЧНИК питання, нодключае.мый к клемме 6, через резистор 7 соедииен с эмиттером транзистора 1. Коллектор транзистора 1 Связан с коллектором транзистора 8 компенсирующего генератора, с обкладкой интегрируюидего конденсатора 9 и со в.ходом двухтранзисторного порогового устройства ири помолви диода 10. Двухтранзисторное пороговое

устройство содержит транзисторы 11 и 12. База транзистора 8 компенсирующего генератора через резистор 13 соединена со вторым источником питания, подключаемым к клемме 14, к которой подключена вторая обкладка интегрирующего конденсатора 9. Эмиттер транзистора 8 через резистор 15 связан с третьим источником питания, который присоединяется к клемме 16.

Второй источник входного напряжения, подключаемый к клем.ме 17, соединен с эмиттером транзистора 1 через сдвоенпый стабилитрон 18 и резистор 19, через диод 20 - с базой транзистора 8, а через последовательную / С-цепочку, состоящую из резистора 21 и конденсатора 22,- с базой транзистора 11 двухтранзисторного норогового устройства и через резистор 23 - с общей шиной.

Коллектор транзистора 11 соединен с базой транзистора 12 и через резистор 24 - с клеммой 16 источника питания. Выходом интегратора является клемма 25.

Интегратор работает следующим образом.

При отсутствии входных напряжений конденсатор 9 находится в состоянии равновесия, так как через него протекают два равных и противоположно направленных начальных тока генераторов на транзисторах 1 и 8. При этом на выходной клемме 25 импульсы отсутствуют.

На входную клемму 5 подают однополярное папряжение UBX, мгновенное значение которого пропорционально одному из сомножителей, на клемму Неположительные импульсы UBXJ . амплитуда и скважность которых постоянны, а частота /вх пропорпиональпа второму сомножителю (см. фиг. 2а).

При иодаче я;влений на клеммы 5 и 17 начинается разряд конденсатора 9. Разряд происходит в интервале t, когда амплитуда положительных импульсов на эмиттере транзистора 1 и базе транзистора 8 равна нулю и оба транзистора открыты. В остальное время положительное напряжение, поступающее с клеммы 17 на эмиттер транзистора 1 и базу транзистора 8, запирает эти транзисторы и напряжение на конденсаторе 9 в интервале времени Гц остается постоянным (см. фиг. 2с). При наличии во входном напряжении на клемме 17 пьедестала верхний элемент стабилитрона 18 ограничивает это нанряжение по минимуму (см. фиг. 2а,в). В момент появления или исчезиовения импульса ц на базе транзистора 11 формируется в виде коротких положительных импульсов опорное напряжение (/оп, которое действует только в момент окончания импульса и (при окончании дозированного разряда конденсатора 9). В этом случае, когда при разряде конденсатора 9 напряжение на. нем делается близким по величине к опорному Uon, оставаясь при этом меньще него, переход эмиттер - база транзистора 11 приоткрывается. Однако коллекторный переход транзистора 11 остается запертым, поэтому транзистор 12 остается в запертом состоянии. При следующем опорном импульсе напряжение эмиттер - база транзистора 11 может стать равным нулю. В этом случае коллекторный переход транзистора 11 приоткрывается, но из-за малого коллекторного тока, обусловленного начальным участком выходных характеристик транзистора 8, а также благодаря кратковременности действия импульсного опорного напряжения транзистор 12 ив этом случае не открывается (/1 на фиг. 2d). Полное открытие транзистора 11, развитие лавинообразного процесса нарастания его коллекторного тока и полное открытие транзистора 12 может произойти

лишь в том случае, когда напряжение эмиттер-база транзистора 11 станет равным критическому значению, определяемому типом транзистора И (t на фиг. 2d). В этом случае транзистор 11 работает в режиме усиления с

общим эмиттером.

Таким образом, зона нечувствительности норогового устройства, обусловленная существенно нелинейным характером начального участка диодного перехода эмиттер - база

транзисторов 11 и 12, предельно сокращается и определяется лишь хчлительностью импульса опорного напряжения. При этом практически не происходит потребления пороговым устройством тока из цени конденсатора 9.

В момент открытия транзистора 12 в его коллекторной цепи (на выходной клемме 25) появляется импульс напряжения (см. фиг. 2а), длительность которого соответствует времени заряда конденсатора 9. После восстановления схемы в исходное состояние (заряда конденсатора 9 до напряжения, равного напряжению на кле.мме 16 источника нитания), цикл повторяется.

Предмет изобретения

Интегратор, содержащий два источника входных напряжений, входной генератор тока на транзисторе, включенном по схеме с общей базой, эмиттер которого подключен через резистор к С-цепочке первого источника входного напряжения и через второй резистор - к источнику напряжения питания, а коллектор соединен с одной обкладкой интегрирующего конденсатора, вторая обкладка которого подключена к одному из источников питания, через диод - со входом двухтранзисторного порогового устройства, и с коллектором транзистора компенсирующего генератора, база которого через резистор связана со вторым источником питания, а эмиттер через другой резистор подключен к третьему источнику питания, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности и расширения диапазоиа интегрирования, второй источник входного напряжения связан через дополнительно введенные сдвоенный стабилитрон и резистор с эмиттером транзистора входного генератора тока, через дополнительный диод - с базой

транзистора компенсирующего генератора и

через вновь введенную последовательную КС-цепочку-е базой первого транзистора двухтранзисторного порогового устройства, эмиттер которого через второй дополнительно

6

введенный диод связан с точкой соединошя коллекторов транзисторов входного и компенсирующего генераторов тока п интегрирующего конденсатора.