Анализатор уровня напряжения Советский патент 1980 года по МПК G01R19/155 

Изобретение относится к области электрических измерений и может быть использовано для допускового контроля уровня электрических сигналов. Известны аналиэаторы уровня напряжений, содержащие транзисторы, резисторы и диоды, в которых транзисторы образуют усилительный каскад, причем между базой первого каскада усилителя и входом устройства включена цепочка из диодов l . Такое устройство путем изменения числа диодов на входе позволяет изменять пороговый уровень. Однако оно имеет много электрорадиокомпонент на катедый пороговый уровень на пряжения. Известны также анализаторы уровн напряжения, содержащие интегральный транзистор - транзисторный логическ элемент И-НЕ, состоящий из входного многоэмиттерного транзистора, резистора, вк.7иоченного между его базой и источником питания, и инвертора, и источника питания, общая шина которого соединена с общей шиной интегральноуо транзистор - транзисто ного логического элемента И-НЕ, оди вход элемента И-НЕ служит входом устройства, а выход - выходом устройства 1,2 , Такое устройство проще, однако его недостатком является неизменный пороговый уровень напряжения, который определяется коленом входной характеристики. Для всех транзистор - транзисторных элементов напряжение перегиба входной характеристики лежит в узких пределах от О,7 В до О,9 В, что сужает функционгшьные возможности устройства. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет возможности изменения порогового уровня напряжения в широких пределах. Поставленная цель достигается тем, что в ана-пизаторе уровня напряжения, содержащем интегральный транзистор - транзисторный логический элемент И-НЕ, состоящий из входного многоэмиттерного транзистора, резистора, включенного между его базой и источником питания, и инвертора, и источника питания, общая шина которого соединена с общей шиной интегрального транзистор - транзисторного логического элемента И-НЕ, Один вход элемента И-НЕ служит входом устройства, а выход - выходом устройства, другой вход элемента И-НЕ соединен с общей шиной источника питания. На чертеже показана принципиальная схема устройства. Устройство состоит из интегрального транзистор - транзисторного логического элемента И-НЕ 1 с входным многрэмиттерным транзистором 2, резистором 3 и инвертором 4, источника питания 5 и цепочки диодов 6 для регулирования порога срабатывания анализатора. Устройство работает следующим образом. Анализируемый сигнал поступает на вход устройства на один из эмиттеров многоэмиттерного транзисто ра 2 (гзеличина сигнала на первом эмиттере Ug,,), на другой, например второй, на эмиттер которого постоянно подан нулевой логический ( низкий потенциал за счет того, что второй эмиттер постоянно соединен с общей шиной. В соответствии с таблицей истинности логической функции штри ьОеффера И-НЕ: ( 1., - на выходе потенциал будет единичный - высокий, так как соблюдается условие Логическая работа устройства в соответствии с таблицей истинност обеспечивается конструкцией известн го ТТЛ-элемента, причем при соблюде нии условия: единичшлй логический потенциал не должен превышать допус тимого напряжения, равного напряжению Е„ источника питания 5 (при этом рабочая точка на входной вольт-амперной характеристике р-п-перехода база-эмиттер транзистора 2 находится или в начале характеристики когда или в активной области когда Данные ограничения на величину электрического потенциала, соответствующего логической единице, оговорены в технических условиях на известное ТТЛ-устройство. В изобретении рабочая точка на входной вольт-амперной характеристик транзистора 2 находится на обратной ветви. Эта точка Сточка занеровского управляемого пробоя р-И-перехода) соответствует потенциалу Uo«10B для высокочастотных транзисторов (работающих в режиме лавинного пробоя) и микросхем, изготовленных по ТТЛтехнологии и ее можно легко измерять. При поступлении на эмиттер транзистора 2 единичного (высокого логического потенциала, равного или превышающего величину Uo базовоэмиттерного перехода транзистора 2 наступает устойчивый лавинный обратимый пробой этого перехода iio типу того, как этот процесс развивается в стандартных полупроводниковых стабилитронах, и через прямосмещенный базово-коллекторный переход транзистора 2 входной высокий логический потенциал подается на первый вход инвертора 4, с выхода которого снимается низкий нулевой логический потенциал. Таким образом, при поступлении на эмиттер транзистора 2 высокого потенциала (логическая единица) , превышающего по амплитуде заданный уровень UQ (т.е. U(j) , являющимся стабильным и определяег« ым Типом и технологией (в заявленном устройстве ТТЛ-т«хнология и устройство изготовления транзистора 2) для ТТЛ-тех,нологии значение потенциала порогового уровня составляет lOBiSl , на выходе анализатора будет низкий Чнулевой) потенциал, а при значении входного потенциала анализируемого сигнала, меньшего значения порогового уровня, т.е. при UBX. на выходе будет высокий (единичный) логический потенциал. В устройстве величина порогового уровня tig является внутренним атрибутом предлагаемого анализатора, причем эту величину можно изменять и выставлять в заданных пределах, что существенно расширяет функциональные возможности предлагаемого устройства. Для регулирования уровня срабаты.в&ния анализатора можно также использовать цепочку переключаемых диодов 6, Формула изобретения Анализатор уровня напряжения, содержащий интегргшьный транзистор транзисторный логический элемент И-НЕ, состояний из входного многоэмиттерного транзистора, резистора, включенного между его базой и источником питания и инвертора и источника питания обшая шина которого соединена с общей шиной интегогшьного тоанзистор - транзисторного логического элемента И-НЕ, олии вход элемента И-НК СЛУЖИТ входом устройства, а выхоа - выходом устройства, отличающийся тем, что, с целью р асширения функциональных возможностей, другой вход элемента И-НЕ соединен с общей шиной источника питания. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Заявка Франции 2318425, кл. G 01 3 19/16, 1969. 2.ABTOpcKOie свидетельство СССР № 423059, кл. 011 19/16, 1971.