Пороговое устройство Советский патент 1977 года по МПК H03K5/20 G05B1/01 

Изобретение относится к автоматике и измерительной технике и может использоваться в аналого-дискретных устройствах преобразования входного напряжения в дискретный сигнал.

Известно пороговое устройство, содержащее первый дифференциальный усилитель, коллекторы транзисторов которого соединены через резисторы с отрицательным выводом первого источника питания, один вход дифференциального усилителя соединен с выводами источника входных сигналов, а другой вход - с переменным пороговым резистором, туннельный диод, резисторы и пороговый элемент 1. Однако это устройство имеет недостаточные помехоустойчивость и чувствительность.

Цель изобретения - повышение помехоустойчивости и чувствительности устройства.

Для этого в пороговое устройство, содержащее первый дифференциальный усилитель, коллекторы транзисторов которого соединены через резисторы с отрицательным выводом первого источника питания, один вход дифференциального усилителя соединен с выводами источника входных сигналов, другой вход - с переменным пороговым резистором, туннельный диод, резисторы и пороговый элемент, введены второй источник питания, второй дифференциальный усилитель, три геиератора тока и второй пороговый элемент, причем эмиттеры транзисторов первого дифференциального усилителя через эмиттерные резисторы объединены и соединены с коллек тором транзистора первого генератора тока, эмиттер транзистора которого через резистор соединен с положительным выводом первого источника питания, который через резисторы соединен с эмиттерами второго и третьего генераторов тока, базы которых объединены и через туннельный диод соединены с положительным выводом первого источника питания и через резистор - с отрицательным выводом второго источника питания, при этом коллекторы второго и третьего генераторов тока соединены с выходами второго дифференциального усилителя, коллекторы транзисторов которого через резисторы объединены и соединены с отрицательным выводом второго источника питания, а эмиттеры объединены и соединены через резистор с отрицательным выводом первого источника питания, выходы первого дифференциального усилителя соединены со входами второго дифференциального усилителя, выходы которого соединены со входами двух последовательно включенных пороговых элементов, кроме того, пороговые элементы выполнены на основе операционного усилителя и транзистора, прямой вход которого соединен с отрицательным выводом второго источника питания через нервый резистор и через другой резистор с выходом операционного усилителя, выход которого соединен через третий резистор с катодом диода и с базой транзистора, анод диода и эмиттер транзистора соединены с отрицательным выводом второго источника питания, а коллектор транзистора соединен с выходной шиной устройства.

На чертеже приведена схема устройства.

Пороговое устройство содержит вывод / источника входных сигналов, выходные шины 2 и 5, отрицательные и обш,ую положительную шины 4-6 источников нитания, дифференциальные усилители 7 и 8, переменный пороговый резистор 9, генераторы токов 10-12, туннельный диод 13, пороговые элементы 14 и 15, включающие операционные усилители 16 и 17, резисторы 18-20, диод 21 и транзисторы 22 и 23, причем входы усилителя 7 соединены с выводом / и подвижным электродом резистора 9, другие электроды которого подключены через резисторы к шинам 4 VI 6, объединенные через резисторы эмиттеры транзисторов усилителя 7, а также выходы усилителя 8 связаны с шиной 6 через генераторы токов 10-12, управляющие входы которых связаны с шиной 6 через диод 13, а с шиной 5 через резистор, выходы усилителя 7 подключены к входам усилителя 8, выходы которого подключены к инверсным входам усилителей 16 и 17, прямые входы которых соединены через резистор 18 с шиной 5, а через резистор 19 - с выходами усилителей 16 и 17, соединенными через резистор 20 с катоддж диода 21 и базой транзистора 22, анод и эмиттер которых подключены к шине 5, а коллекторы к шинам 2 и 3.

Устройство работает следующим образом.

При нахождении напряжения на выводе / в разрешенной зоне напряжение на шинах 2 и 5 равно нулю, при этом транзисторы 22 и 23 закрыты. Выход из разрешенной зоны в сторону увеличения входного напряжения приводит к появлению напряжения шины 5 на шине 2 при нулевом напряжении на шине 5j а в сторону уменьшения - к появлению напряжения шины 5 на шине 3 при нулевом напряжении на шине 2. Регулировка разрешенной зоны достигается путем изменения сопротивления эмиттерных резисторов транзисторов усилителя 7.

Увеличение чувствительности по напряжению достигается благодаря включению в устройство генератора тока 10, элементов 14 и 15 и усилителя 8.

Повышение помехоустойчивости по питанию достигается за счет использования генераторов тока /О-12.

Формула изобретения

1.Пороговое устройство, содержащее нервый дифференциальный усилитель, коллекторы транзисторов которого соединены через резисторы с отрицательным выводом первого источника питания, один вход дифференциального усилителя соединен с выводами источника входных сигналов, а другой вход - с неременным пороговым резистором, туннельный диод, резисторы и пороговый элемент, отличающееся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости и чувствительности устройства, в него введены второй

источник питания, второй дифференциальный усилитель, три генератора тока и второй пороговый элемент, причем эмиттеры транзисторов первого дифференциального усилителя через эмиттерные резисторы объединены и

соединены с коллектором транзистора первого генератора тока, эмиттер транзистора которого через резистор соединен с положительным выводом первого источника питания, который через резисторы соединен с эмиттерами второго и третьего генераторов тока, базы которых объединены и через туннельный диод соединены с положительным выводом первого источника питания и через резистор - с отрицательным выводом второго источника

питания, при этом коллекторы второго и третьего генераторов тока соединены с выходами второго дифференциального усилителя, коллекторы транзисторов которого через резисторы объединены и соединены с отрицательным выводом второго источника питания, а эмиттеры объединены и соединены через резистор с отрицательным выводом первого источника питания, выходы первого дифференциального усилителя соединены со входами второго дифференциального усилителя, выходы которого соединены со входами двух последовательно включенных пороговых элементов.

2.Пороговое устройство по п. 1, о т л ичающееся тем, что пороговые элементы

выполнены на основе операционного усилителя и транзистора, прямой вход которого соединен с отрицательным выводом второго источника питания через первый резистор и

через другой резистор с выходом операционного усилителя, выход которого соединен через третий резистор с катодом диода и с базой транзистора, анод диода и эмиттер транзистора соединены с отрицательным выводом

второго источника питания, а коллектор транзистора соединен с выходной шиной устройства.

Источник информации, принятый во внимание при экспертизе изобретения:

. Патент ФРГ 1236001, кл. 21ai 36/18, 1967 (прототип).

« :

-..Г---7

-/, r