Устройство для сравнения напряжений Советский патент 1976 года по МПК G05B1/01 H03K5/20 

Изобретение касается преобразования электрических сигналов и может быть использовано в аналого-цифровых преобразователях, а также в других устройствах, где требуется точное и быстрое сравнение напряжений с запоминанием результата сравнения.

Известно устройство, которое содерлшт балансный усилитель на транзисторах, в качестве нагрузок у которого включены туннельные диоды 1 .

Однако, результат сравнения в таком устройстве появляется лишь в момент действия импульса опроса; кроме того, что устройство имеет малую чувствительность.

Целью изобретения является повышение быстродействия и чувствительности устройства.

Это достигается тем, что в устройство для сравнения напряжений, содержащее дифференциальный балансный каскад, туннельный диод и выводы источника импульсов опроса, введены эмиттерный повторитель, два диода и выходной транзистор, включенный по схеме с общей базой, причем выход дифференциального балансного каскада соединен со входом эмиттерного повторителя, выход которого соединен с анодом первого диода, апод второго диода соединен с анодом туннельного диода, катод которого подключен к общей шине, а катоды диодов подключены к выводам источника импульсов опроса, эмиттер выходного транзистора через резистор соединен с анодом туннельного диода, а коллектор - с выходной шиной.

На чертеже приведена принципиальная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит балансный каскад 1, транзисторы 2, 3, дподы 4, 5, резисторы 6-8, вывод 9 источника питания, конденсатор 10, резисторы 11, 12, источник 13 тока, эмиттерный повторитель на транзисторе 14 и резисторе 15, диоды 16, 17, туннельный диод 18, вывод 19 источппка импульсов, транзистор 20, резисторы 21, 22, вывод 23 источника питания, резистор 24, выход 25 устройства, выводы 26, 27 источника импульсов.

Балансный каскад 1 собран на транзисторах 2, 3, между колекторами которых включеиы встречно два днода 4, 5. Нагрузками транзисторов 2, 3 в цепях коллекторов служат резисторы 6 и 7, которые подключены посредством резистора 8 к выводу 9 источника питания.

Между эмиттерами транзисторов 2 п 3 включен конденсатор 10 п резисторы 11, 12, общая точка которых соединена с источником 13 тока.

К выходу балаиспого каскада подключеи эмиттерпый повторитель па транзисторе 14 и резисторе 15.

К выходу эмиттерного повторителя подключен анод диода 16, анод диода 17 подключен к туннельному диоду 18. Катоды диодов 16 и 17 соединены вместе н подключены к источнику 19 импульсов опроса.

Эмиттер транзистора 20 посредством резнстора 21 подключен к туннельному диоду, а посредством резистора 22 к выводу 23 источника питания. База транзистора 20 заземлена, а коллектор соединен с выводом 9 источника питания через резистор 24. Коллектор является выходом 25 устройства.

Работает устройство следующим образом.

К базам транзисторов 2 и 3 подводятся сравниваемые напряжения. На выходе балансного каскада появляется напряжение, пропорциональное разности сравниваемых напряжений. Если это напряжение больше иорога ограничения диодов 4 и 5, то оно остается равным норогу ограничения.

На эмиттере транзистора 14 сигнал новторяет форму сигнала на выходе балансного каскада.

Поступающий на вывод 26 нмнульс иолол нтельной нолярности перебрасывает т инельный диод 18 в низковольтное состояние (еслн он находился в высоковольтном состоянии). Затем поступает и.миульс опроса отрицательной нолярностн на вход.

В зависимости от уровня напряжения па эмиттере транзистора 14 нронзойдет перераспределение тока имиульса между диодами 16 и 17. Если наиряженпе на эмпттере трапзистора 14 имеет отрицательное значение по отношению к нанряжению иа туннельном диоде, то большая часть тока импульса иротекает через диод 16 и туннельный диод остается в низковольтном состояннн до нрихода подготавливающего и.мпульса отрицательной полярности иа вход. На выходе транзистора 20 форма сигнала сохраняется, увеличивается его амплитуда.

Таким образом, в завнсимостн от соотношения сравниваемых наиряженнй туннельный диод ио окончаннн действия импульса опроса с выхода 01сазывается в высоковольтном

НЛИ Н ;ЗКОВОЛЫНОМ СОСТОЯНИИ.

Формула изобретения

Устройство для сравнения нанряжений, содержащее дифферснциальиый балансный каскад, туннельный диод и выводы источника имиульсов опроса, отличающееся тем, что, с целью иовышения быстродействия н чувствительноетн устройства, в него введены

эмиттерный повторитель, два диода и выходной тра 1зистор, включенный но схеме с общей базой, нрнчем выход дифференциального балансного каскада соединен со входом эмнттериого новторителя, выход которого соединен

с анодом первого диода, анод второго диода, соедииен с анодом туннельного диода, катод которого подключен к обшей шине, а катоды диодов подключеиы к выводам источника импульсов опроса, эмиттер выходиого транзистора через резистор соединен с анодом туннельного диода, а коллектор - с выходной щи но и.

Источник информации, принятый во внимание при экспертизе:

1. Авт. св. СССР 188142, М. Кл. G 05В 1/01. 17.05.65 (прототип).

24