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

(54) КОМПАРАТОР

Изобретение относится к импульсной технике, в частности, к устройствам для сравнения электрических сигналов и может быть использовано в апалого-Ш фро вых преобразователях.

Известен компаратор, содержащий дифференциальный каскад с источником тока в эмиттерной цепи, эмиттерный повторитель, туннельный диод, катодом подклкз- ценный к общей шине источника питания, выходной каскад l,

Недостатками этого устройства являются малое подавление синфазной помехи, 1лияние изменения амплитуды импульса опроса на результат сравнения, а также зависимость потребления тока комнарато- ром от значения выходного сигнала,

Целью иообретония является повышени точгюсти сравнения, устранение зависимости потроб-пеимн тока от значения выходного сигнала, а также подавления синфазной помехи.

/1ля этого в компаратор, содержащий ди(}4 еренциалы1ый каскад с источником

тока в эмиттерной цепи, эмнттерный повторитель, туннельный диод, анодом подключенный к общей шине источЕШка питания, выходной каскад, введен дополнительный туннельный диоДг причем вы- дифференциального каскада соединен с катодом ОСНОВНО1Х) туннельного диода, входом выходного каскада и анодом до- полнительноЕ о туннельного диода, подключенного катодом к выходу эмиттерного повторителя, вход которого подсоединен к источнику импульсного опроса, при этом источник тока диффэренциального каскада состоит из двух каскадно соединенных транзисторов.

На чертеже приведена компара тора.

Компаратор содержит дифференциальный каскад на первой паре транзисторов 1, 2 с источником тока в виде каскадно соединенных транзисторов 3 и 4 в эмиттерной цепи, и второй паре транзисторов 5 и 6 с источником тока на транзисторе 7 в эмиттерной пени, туннелг

,ные диоды 8 и 9, эмнттерный повторитель на транзисторе 10, вход которого соединен с шиной 11 импульсного опроса, выходной каскад на транзисторах 12-15 и выходных эмиттерных повторителях на транзисторах 16 ж 1 - 16 и - 17 а И ; причем выхсдьт пары анэисторов 1, 2 соединены с входами пары транзисторов 5 и 6, выход которой соединен с катодом диода 8, анод которого соединен с обшей шиной источника питания, с анодом диода 9, катод которого подвяючен к выходу эмиттерного повторителя на транзисторе 1О, и с входом выходного каскада на транзисторах 12-15 и 16 - 16 h, 17«1 - 17-11.

Компаратор работает следутошим образом.

Сравниваемые электрические сигналы подаются на базы транзисторов 1 и 2. При дтом, благодаря действию транзистора 3, на коллекторе транзистора 4 всегда сохраняется постоянное напряжение и ток коллектора транзистора 4 постоянен (не проявляется эффект Эрли). Этим обеспечивается подавление синфазной помехи.

Разность между входными сигналами усиливается и подается на туннельные диоды 8 и 9. В момент прохождения через транзистор Ю заднего фронта положительного импульса опроса с шины 11 происходит переключение диодов 8 и 9. При этом один из них оказывается в вы- соковольтном состоянии, а другой - в низковольтном в зависимости от того, какой знак имеет разность между входными напряжениями. Состояние туннельных диодов 8 и 9 не изменится до тех пор, пока разность между входными напряжениями не изменит свой знак и не придет очередной импульс опроса. Сигнал о результате сравнения входных напряжений поступает на выходной каскад, где формируются необходимые значения напря

жения для логической единицы и логического нуля.

Поскольку описанное устройство от начала до конца выполнено на дифференциальных каскадах, ь процессе работы которых общее потребление тока не изменяется, а происходит лишь его переключение из одной ветви в другую, то отсутствует зависимость потреблени тока от значения выходного сигнала. Благодаря этому исключены паразитные наводки сигнала по цепям питания, которые снижают точность сравнения.

Формула изобретения

к обшей шине источника питания, выходной каскад, отличающийся тем, что, с целью повышения точности сравнения и устранения зависимости потребления тока от значения выходного сигнала, в него введен дополнительный туннельный диод, причем выход дифференциального каскада соединен с катодом основного туннельного диода, входом выходного каскада и с анодом дополнительного туннельного диода, подключенного катодом к выходу эмиттерного повторителя, вход которого подсоединен к источнику импульсного опроса.

2,Устройство по п. 1, о т л и чаюшееся тем, что, с целью подавления синфазной помехи, источник тока дифференциального каскада состоит

из двух каскадно соединенных транзисторов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР NO 539296, кл. Q 05 В 1/01 от 30.12.74.