Компаратор Советский патент 1979 года по МПК H03K5/20 G05B1/01 

Изобретение отнЬсится к импульсной технике и может быть использовано для сравнения мпговенных значений двух напряжений в различных измерительных устройствах, например, в аналого-цифровых преобразователях. Известен компаратор, содержащий первый и второй дифференциальные усилители, входы н выходы первого дифференциального усилителя соединены соответственно с источниками сравниваемых напряжений н со входами второ го дифференциального усилителя, каскады сдв га уровня ПОСТОЯННОГО напряжения, входы кот рых соединены перекрестно с выходами второго дифференциального усилителя, а выходы с выходами компаратора (1 .. Однако это устройство имеет недостаточную надежность и существенный нерегулируемый гистерезис. Целью изобретения является уменьшение гистерезиса и повышение надежности, а также регулирование петли гистерезиса. Для ЭТОГО в компараторе, содержащем первый и второй дифференциальные усилители, входы и выходы первого дифференциального усилителя соединены соответственно с источниками сравниваемых напряжений и со входами второго дифференциального усилителя, каскады сдвига ypoBHJBi постоянного напряжения, входы которых соединены перекрестно с выходами второго дифференциального усилителя, а выходы - р выходами компаратора, между выходами каскадов сдвига уровня постоянного напряжения введена последовательная цепь из резисторов и коллекторнь1е нагрузки первого дифференциального усилителя соеданены с промежуточными точками последовательной цепи из резисторов, а между коллекторными нагрузками первого дифферендаального усилителя введен переменный резистор. На чертеже приведена схема компаратора. Компаратор содержит дифференциальные усилители 1 и 2 с транзисторами 3, 4, 5 и 6, в коллекторы которых включены нагрузочные резисторы 7, 8, 9 и 10 соответственно. К коллекторам транзисторов 5 и 6 усилителя 2 подключены перекрестно базы транзисторов 11 и 12 эмитгерных повто1жтелей, нагрузочные цепи которых образованы последовательно соеданенто 1ми резисторами 13 и 14 и диодами 15, 16 17 и 18, к общим точкам которых присоединена последовательная цепь из резисторов 19, 20 и 21, к промежуточным точкам которых подключены резисторы 7 и 8, дифференциаль- . кого усилителя 1. Источники сигнала и опорно го напряжения подключены соответственно ко л -входам 22 п 23, соединенным с базами транзисторов 3 и 4. Общая точка резистора 13 и диода 6 соединена с единичным выходом 24 устройства, а общая точка резистора 14 и диода 18 - с нулевым выходом 25. Компаратор работает следующим образом. При действии на входе 22 сигнала, мгновен Н1Э€ значение которого меньше величины опорного напряжения на входе 23, транзисторы 3 и 6 закрыты, транзисторы 4, 5, 11 и 12 откры ты, а диоды 15, 16, 17 и 18 работают в пробо ной области. На выходе 24 действует низкий уровень напряжения. При увеличении сигнала ДО значения, превышающего опорное напряжени входа 23, часть тока генератора усилителя 1 ответвляется в эмиггерную цепь транзистора 3 и происходит прнижение потенциала коллектора транзистора 3 и повышение потенциала коллектора транзистора 5, Одновременно умень шается эмиггер№.1Й ток транзистора 4, что повышает потенциал базы транзистора 6. Повыщение потенциала коллектора транзистора 5 передается через змиггерный повторитель на транзисторе 12 и через резнсторь 21 и 8 на &зу транзистора 6, что приводит к понижешоо потенциала его коллектора. Это понижение передается через з fflттepш ш повторитель на транзисторе 11 и через резисторы 19 и 7 на базу транзистора 5 и способствует его запиранию. Происходит лавинообразный процесс, в результате которого транзистор 5 закрывается, а транзистор 6, открывается. На выходе 24 действует высокий уровень напряжения, а на 1(ыходе 25 низкий. Транзисторы 11 и 12 остаются открытыми. При большом превышении сигнала над опорным напряжением транзистор 4 закрьтается. При уменьшении сигнала до значения меньшего величины опорного напряжения происходит регенеративный переброс компаратора в исходное состояние. При изменении сопротивления резистора 20 регулируется гистерезис компаратора. При увеличении сопротивления резистора 20 возрастает разность потенциалов между базами транзисторов 5 и 6, что вызывает увеличение разности напряжений между входами 22 и 23, необходимой для изменения состояния компаратора. Формула изобретения 1.Компаратор, содержащий первый и второй дифференциальные усилители, входы и выходы первого дифференциального усилителя соединены соответственно с источниками сравниваемых напряжений и со входами второго дифференциального усилителя, каскады сдвига уровня постоянного напряжения, входы которых соеданены перекрестно с выходами второго дафференциального усилителя, а выходы - с вьмодами компаратора, отличающнйс я тем, что,с целью уменьшения гистерезиса и повышения надежности, между выходами каскадов сдвига уровня постоянного напряжения введена последовательная цепь из резисторов и коллекторные нагрузки первого дифференциального усилителя соединены с промежуточными точками последовательной цепи из резисторов. 2.Компаратор по п. 1, о т л и ч а ю .щ и и с я тем, что, с целью регулирования петли Гистерезиса, между коллекторными нагрузками первого дифференциального усилителя введен переменный резистор. Источники информации, принятые во внимание п экспертизе 1. Журнал Электроника. N« 21, 1972, с. 55 (прототип).