Пороговое устройство Советский патент 1975 года по МПК H03K3/2893 

(54) ПОРОГОВОЕ УСТРОЙСТВО

1

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в качестве элемента аналогоцифровых преобразователей, цифровых вoльметров, фазометров, устройств, восстанав- ливаюших импульсы.

Известно пороговое устройство, выполненное по схеме триггера Шмидта, coflej жащее входной и выходной транзисторы с эмиттерно-базовой связью менаду транзисторами, резистор, включенный в цепь коллекторно-базовой обратной связи, входного транзистора и делителя напряжения из резисторов, подключенного к базе входного транзистора.

Однако известное устройство имеет недостаточное быстродействие и невысокую стабильность пороговых уровней напряжени срабатывания и отпускания.

Целью изобретения является повышение быстродействия и стабильности пороговых уровней напряжений срабатывания и отпускания.

Для этого последовательно с резистором в цепь колпекторно-базовой обратной

связи входного транзистора дополнительно включена линия задержки, причем вход линии задержки подключен к резистору, а выход - к точке соединения делителя напряжения из резисторов с базой входного транзистора.

На чертех е приведена принципиальная электрическая схема устройства.

Пороговое устройство содержит входной транзистор 1 триггера, выходной транзистор 2, дополнительный резистор 3, включвнный между базой входного транзистора и входом триггера, резисторы 4,5, обеспечивающие смещение на базе входного транзистора 1, резистор 6 отрицательной обрат ной связи, коллекторные резисторы 7,8 входного и вьтходного транзисторов, резистор 9 коллекторно-базовой обратной связи, эмиттерный резистор 1О-, базовый резистор 11 транзистора 2, ускоряющий конденсатор 12, линию задержки 13.

Устройство работает следующие: образом.

В исходном состоящий транзистор 1 закрыт, а транзистор 2 открыт. Входное напряжение Up триггера уменьшается. С уменьшением входного напряжения входной транзистор 1 постепенно открывается и потенциал его коллектора повышается. Одновременно повышается и потенциал базы выходного транзистора. При достижен входным напряжением порогового уровня Up Up выходной транзистор 2, выход из насыщения, начинает закрываться. В устройстве возникает лавинообразный процесс опрокидывания, в ходе которого с закрыванием выходного транзистора 2 повышается потенциал эмиттеров транзисторов 1,2, повышается потенциал ко;шектора и потенциал базы выходного транзистора 2, и он резко закрывается. Крутое повышение потенциала коллектора входного транзистора 1 через резистор 6 передается на линию задержки 13. Если длительность регенеративной стадии триггера равна р то при времени задержки линии 13 Р i положительный перепад коллекторного напряжения входного транзистора 1 скачком передается на его базу после окончания стсадии регенерации в тригг-ере. По окончании процесса на базу входного транзистора 1 с его коллектора через резистор 6, линию 13 подается дополнительное положительное смешение. В таком состоянии триггер остается до тех пор, пока не будет повышено входное напряжение Up При повышении этого напряжения входной транзистор 1, находясь в активной област начинает закрываться, уменьшается потенциал его коллектора и потенциал базы. При повышении входного напряжения Up до значения другого порогового уровня U Up выходной транзистор 2 начинает открываться и в триггере возникает регенеративный процесс обратного опрокидывания. В стадии регенерации с закрыванием выходного транзистора 2 понижается потен циал эмиттеров, входной транзистор 1 скачкообразно открывается, понижение потенциала его коллектора через RC-цепоч /резистор 9, конденсатор 12/передается на базу выходного транзистора 2, еше сильнее открывая его и т.д. Одновременно отрицательный перепад коллекторного напря жения входного транзистора 1 через резис тор 6 и линию 13 с зaпaздывaниe на iTj передается на базу входного транзис трра 1. По окончании регенеративной стади на базу входного транзистора 1 с его коллектора.подается дополнительное отрицательное смешение. При отсутствии цепи отрицательной обратной связи с коллектора на базу входного транзистор 1 гистерезис U. достигает единиц вольт. При включении резистора 6 с коллектора входного транзистора 1 на его базу подается дополнительное смешение, приводяшее к повышению порог ового уровня Up и уменьшению уровня и. ,р , что приводит к уменьшению разности j - ит.е. к уменьшению гистерезиса. При включении резистора 6 между коллектором и базой входного транзистора 1 одновременно с уменьшением гистерезиса умень.цгается и общий коэффициент усиления петли положительной обратной связи триггера Шмидта во время регенеративной стадии, что приводит к увеличению длительности регенеративной стадии, т.е. к ухудшению быстродействия триггера и ухудшению его надежности. Для повышения быстродействия в цепь отрицательной обратной связи включается линия задержки 13, включение которой с временем задержки Тд р позволяет резко повысить коэффициент усиления петли положительной обратной связи во время регенерации за счет возрастания общего сопротивления между коллектором и базой входного транзистора, поскольку переменная составляющая тока на выходе линии 13 появляется с некоторым запаздыванием относительно тока на ее выходе. Особенностью включения линии задержки является то, что на ее выходе выделяется задержанный на время ц резкий перепад коллекторного напряжения, что позволяет дополнительно повысить быстродействие триггера Шмидта и четко зафиксировать пороговые уровни сразу же по появлении перепада коллекторного напряжения входного транзистора 1 на выходе линии задеряски 13. Предмет изобретения Пороговое устройство, вьшопнено по схеме триггера Шмидта содерясащее входной и выходной транзисторы с эмиттерной и коллекторно-базовой связью между транзксторамк, резистор, включенный в цепь колленторно-базовой обратной связи входного транзистора и делителя напряженияиз резисторов, подключенного к базе

56

входного транзистора, отличаю-входного транзистора дополнительно вклюш. е е с я тем, что, с целью повышениячена линия задержки, причем вход линии

быстродействия и стабильности пороговыхзадержки подключен к резистору, а выход

уровней напряжений срабатывания и отпус-- к точке соединения делителя напряжения

кания, последовательно с резистором в5 из резисторов с базой входного транзисцепь коллекторно-базовой обратной связитора.

478423

Сч

®1

oin

«Т и

-D

-

)2Г