Компаратор на транзисторах разного типа проводимости Советский патент 1980 года по МПК H03K5/20 

(54) КОМПАРАТОР НА ТРАНЗИСТОРАХ РАЗНОГО ТИПА ПРОВОДИМОСТИ

сравниваемого сигнала , включен в коллекторно-базовую связь транзисторов. К эмиттеру транзистора 1 подключен средней точкой RC-делитель с резистором 5 и конденсатором б. RC-делитель включен между питающей j и общей шинами. К базе транзистора 2 через резистор 7 подключен источник смещения обратной йолярности. Выходной нагрузкой компаратора является резистор 8. Во входные цепи компара- «п тора дополнительно могут быть включены резисторы 9 и 10, показанные в схеме пунктирнйми линиями.

Компаратор работает следующим обра-, зом.

в начальный период работы компара- тора происходит подача напряжений питания Е и смещения Е(,„ , на входные клеммы подаются опорное Uon и сравниваемое и.р напряжф1йя. В этот период транзисторы и диоды компаратора за- 20 перты, что обеспечивает ему высокую помехоустойчивость к воздействию разнообразных помех. В процессе работы сравниваемое напряжение изменяется в направлении сближения с опорным 25 уровнем UQ5 , На конденсаторе 6 напряжение Uc возрастает, достигая в момент tj опорного уровня UQ .. При этом транзистор 1 переходит в активный режим работы и отпирается диод 3; тран- JQ зистор 2 и диод 4 все еще остгиотся в запертом состоянии.При выборе .достаточно малым сопротивления резистора 7 и большим сопротивления 5 источник смещения В в принципе может и от- ,, сутствовать. После отпирания транзистЬра 1 и диода 3 помехоустойчивость компаратора к изменениям электрического режима работы транзисторов остается на достаточно высоком уровне. Так изменения напряжения источника 40 питания Е„ меняют лишь ток смещения, проходящий через транзистор 1 и диод 3. При этом в других изменениях параметров элементов транзистор 2 находится в закрытом состоянии ввиду 45 малого падения напряжения на резистЬре 7.Диод 4 в цепи положительной обратной сзязи транзисто15ов не отпирается ввиду соотношения напряжений UQ и.р . При достижении сравнивае- JQ мого напряжения U(,p величины опорного уровня Uon с момента происходит запирание диода 3 и отпирание диода 4. Поскольку диод 4 включен в цепь положительной обратной связи между транзисторами 1 и 2, при его отпирании возникает регенеративный процесс нарастания базовых и коллекторных токов транзисторов, которые переходятв насыщенное или близкое Ti fTeMy состояние . На резисторах 7 60 и 8 скачком возрастают действующие

1апряжения и на выходе компаратора появляется сигнал, отмечающий момент равенства входных напряжений. Наличие в схеме резистора 10 увеличивает скорость регенеративного процесса переключения транзисторов. Резистор 9 введен для компенсации влияния резистора 10.

Так как транзистор 1 еще до момента времени находится в активном режиме работы, то он практически не влияет на процесссравнения. Ошибка сравнения компаратора определяется в основном лишь разностью порогов отпйрания диодов 3 и 4, для которых она невелика в широком диапазоне рабочих те|мператур.

Для обеспечения возможности сравнения компаратором увеличивающегося напряжения с напряжением опорного уровня следует поменять местами питающую и общую шины и входные сигналы подавать относительно новой общей шины.

Сравнительные испытания данного типа компаратора с известными показали, что ОН;обладает высокой точностью сравнения cPUcp О - 30 MB, высокой помехоустойчивостью к импульсным изменениям напряжения питания сУЕп 1100% допускается сравнение.напряжений высоко.го уровня UOR О - 60 В, имеет высокое быстродействие, малый ток срабатывания и небольшую паразитную емкость по сигнальному входу.

Формула изобретения

Компаратор на транзисторах разного типа проводимости, содержащий на входах встречно включенные диоды, отл-ичающийся тем, что, с целью обеспечения -высокой точности сравнения при сохранении помехоустойчивости к изменениям электрического режима работы транзисторов., диод, связанный со входом сравниваемого сигнала, включен в одну из коллекторно-базовых связей транзисторов, при этом к эмиттеру транзистора, связанного с диодами базой, подключен средней точкой RC-делитель, соединенный с источником питания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Ткачева Л.И. Схема сравнения напряжений. М., Электроника, 1выпуск -2(152), 1970, май, с. 21, рис. 15.

2.Важенина 3.п., Пудриков Э.В. Транзисторные генераторы импульсов миллисекундного диапазона. М., Сов. радио , 1974, с. 96, рис. 3 и 4 (прототип).

bus.

, Ewt

Т«п

gsn

Ц