УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТАКТОВОЙ ВЫБОРКИ СИГНАЛА Советский патент 1974 года по МПК G08C19/02 

1

Предложенное устройство относится к конTpOvTbHO-измерительной технике и предназначено для работы в многоточечных системах сигнализации.

Известны устройства для тактовой выборки сипнала, содержащие дифференциальный усилитель, эмиттеряые повторители, сравиивающий усилитель, ключевой каскад, (включенный по схеме с общим эмиттером, ограничитель тока, конденсатор, диод, включенный в выходную цепь источника тактового сигнала, источник опорного напряжения.

Однако известные устройства не обеспечивают получения длительной информации о возникающих во входных цепях отклонениях от нормы.

Кроме того, известные устройства подвержены влиянию температуры, которое отрицательно сказывается на режиме их работы, а время восстановления первоначальной величины выходного сигнала в известных устройствах не регулируется.

Предложенное устройство отличается тем, что оно содержит индикатор тока, причем индикатор тока включен в коллекторную цепь первого эмиттерного повторителя, выход первого эмиттерного повторителя подключен ко входу одного из каскадов дифференциального усилителя, выход которого соединен со входом второго эмиттериого повторителя, конденсатор подключен ,ко входу первого эмиттерного повторителя и через ограничитель тока - iK выходу ключевого каскада, эмиттерный вход сравнивающего усилителя соединеК

с источником опорного напряжения, базовыг вход - с выходом второго эмиттерного повторителя и с диодом, а выход подключен ко входу ключевого каскада. Это позволяет обеспечить получение длительной информации о наличии изменения входного сигнала, т. е. расширить функциональные ВОЗМОЖНОСТИ устройства.

Одновременно повышается термостабильность устройства и появляется возможность

варьирования в широких пределах времени восстановления его выходного сигнала.

На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема предложенного устройства; на фиг. 2 показаны отдельные эпюры

напряжений.

В предложенном устройстве (фиг. 1) входная цепь 1 является одним из входов дифференциального усилителя 2, содержащего транзисторы 3, 4 с резисторами 5, 6 в базоБых цепях. Б общую эмиттерную цепь включен резистор 7, в коллекторную цепь транзистора 4 - резистор 8. На другой вход 9 дифференциального усилителя 2 через эмиттерный повторитель, выполненный на траизисторе 10 и содери ащий в коллекторной цепи 3 индикатор тока 11, подается опорное напряжение с выхода генератора напряжения 12. Генератор содержит ключевой каскад на транзисторе 13 с резистором 14 в коллекторной цепи, интегрирующий конденсатор 155 большой емкости и ограничитель 16 тока заряда и разряда конденсатора 15. Выход 17 дифференциального усилителя 2 соеди1нен со входом эмиттерного повторителя, выполеенного на транзисторе 18, эмиттер ко-ю торого связан с выходом 19 устройства. Од-. новременно эмиттер транзистора 18 соединен с базой транзистора 20 сравнивающего усилителя через резистор 21. База транзистора 20 подключена также через диод 22 к источ-is нику 23 тактового сигнала, а в коллекторную цепь транзистора 20 включен резистор 24. Минус источника питания подключается к зажиму 25, минус источника опорного напряжения - к зажиму 26, а общий плюс обоих20 источников - к зажиму 27. Предложенное устройство работает следующим образом. На вход 1 дифференциального усилителя 2 поступает входное напряжение прямоуголь-25 ной формы (фиг. 2,а), а к его входу 9 подводится постоянное напряжение (фиг. 2,6), обусловленное током через резистор 6. Величина этого тока регулируется эмиттерным повторителем 10. Усиленная разность сигналов,30 поступающих на входы .1 и 9, с выхода 17 через эмиттерный повторитель, выполненный на транзисторе 18, подается на выход 19 устройства и одновременно на базу транзистора 20 сравнивающего усилителя, куда поступает35 также через диод 22 и тактовый сигнал (фиг. 2, в). В интервалах времени ti-tz, 3-ii, .., th-i-tk тактовый сигнал достигает своего максимального (по абсолютной величине) значения, транзисторы 18 и 20 запира-40 ются, устройство выключается. В интервалах времени , 4-U, , th-tk+i тактовый сигнал равен нулю и транзисторы 18, 20 находятся в режиме усиления. При номинальной величине входного сиг-45 нала (до момента времени 4) сигнал на выходе 19 устройства имеет форму одинаковых по амплитуде прямоугольных импульсов (фиг. 2,г), причем амплитуда их определяется разностью напряжений источника питания50 и источника опорното напряжения. При изменении величины входното сигнала (в момент времени tk за счет срабатывания датчиков, контролирующих параметры процесса, на выходе 17 дифференциального уси-55 лителя 2 в интервал времени 4-4+i напряжение возрастает (.по абсолютному значению) и транзистор 18 отпирается. На выход 19 устройства с эмиттера транзистора 18 поступает почти полное напряжение питания.60 4 Отпираясь, транзистор 18 запирает -траязисторы 20, 13. При этом конденсатор 15 заряжается через резистор 4 и ограничитель тока 16, что вызывает увеличение напряжения (по абсолютному значению) на входе эмиттерного повторителя, выполненного на транзисторе 10. Дифференциальный усилитель 2 так же, как и транзисторы 18, 20, возвращается к активному режиму, а сигнал на выходе 19 устройства постепенно принимает прежнюю форму. Устройство, таким образом, самонастраивается, но новое значение тока, проходящего через резистор 6, транзистор 10 и индикатор тока 11 остается из.мененным. После восстановления величины входного сигнала весь процесс протекает в обратном порядке и ток через индикатор тока 11 принимает прежнее значение, Варьирование параметрами элементов генератора напряжения 12 позволяет пзменят) временные характеристики устройства в ЩИроких пределах. Например, если в качестве ограничителя тока 16 использовать диод. подключенный катодам к коллектору транзистора 13, а анодом - к конденсатору 15, то устройство будет самонастраиваться за время, определяемое параметрами резистора 14 и конденсатора 15, а восстанавливаться при возвращении входного сигнала к исходной величине практически за один такт, Предмет изобретения Устройство для тактовой выборки сигнала, содержащее дифференциальный усилитель, эмиттерные повторители, сравнивающий усилитель, ключевой каскад, включенный п( схеме с общим эмиттером, ограничитель то ка, конденсатор, диод, включенный в выходную цепь источника тактового сигнала, источник опорного напряжения, отличающееся тем, что, с целью расщирения фунюциональных возможностей устройства, повышения термостабильности и обеспечения возможности изменения его временных характеристик, оно содержит индикатор тока, причем индикатор тока включен в коллекторную .цепь первого эмиттерного повторителя, выход первого эмиттерного повторителя подключен ко входу одного из каскадов д-ифференциального усилителя, выход которого соединен со входом второго эмиттерного повторителя, конденсатор подключен ко входу первого эмиттерного повторителя и через ограничитель тока - к выходу ключевого каскада, эмиттерный вход сравнивающего усилителя соединен с источником опорного напряжения, базовый вход - с выходом второго эмиттерного повторителя и с диодом, а выход аюдключен ко входу ключевого каскада.