Устройство для сравнения напряжений Советский патент 1981 года по МПК G05B1/01 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЙ

1

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в системах автоматического контроля и регулирования .

Известно устройство для сравнения напряжений, содержащее развязывающие диоды, диодно-регенеративкый компаратор, элемент обратной связи, усилитель 1 .

Недостатком известного устройства является малая чувствительность.

НаибЬлее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее диодно-регенеративный компаратор, первый вход которого соединен через первый выпрямитель с первым входом устройства, второй вход - с выходом элемента обратной связи и через второй выпрямитель - со вторым входом устройства, третий вход - с выходом делителя напряжений, а выход - со входом третьего выпрямителя, усилитель, первый и второй выходы которого соединены соответственно со входом элемента обратной связи и со входом ключа, а первый, второй и третий входы делителя напряжений соединены соответственно с источниками начального и запирающего напряжений и выходом ключа 2 .

Недостатком данного устройства является малая чувствительность.

Цель изобретения - повыиление чувствительности усчройства.

Эта цель достигается тям, чт® в известное устройство для сравнения напряжений введен нелинейный функциональный элемент, причем выход третьего выпрямителя подключен через нелинейный функциональный элемент ко входу усилителя.

На фиг. 1 приведена принципиальная электрическая схема устройства для сравнения напряжений; на фиг. 2 - вольт-амперная характеристика туннельного диода J f(U).

Устройство включает диодно-регенеративный компаратор 1, содержащий диоды 2 и 3, трансформатор 4 с входными обмотками отрицательной и положительной обратных связей 5 и 5

и

Ъ

выходной обмоткой 5, транзистор 6, нелинейный функциональный элемент 7, содержащий туннельный диод 8 и резистор 9, усилитель 10, содержащий транзисторы 11 и 12, элемент 13 обратной связи, содержащий диоды 14 и 15 и конденсатор 16, источник 17 начального напряжения, источник 18 запирающего напряжения, первый, второй -и третий выпрямители (диоды) 19-21, делитель напряжений 22, ключ (транзистор) 23, первый 24 и второй 25 входы устройства. На фиг. 2 показаны точки 26-28 вольт-амперной характеристики туннель ного диода. Устройство работает следующим образом. Пока опорное напряжение , поступающее на первый вход 24 устройств больше контролируемого напряжения U(, поступающего на второй вход 25 устройства, проводит диод 2 диоднорегенеративного компаратора 1 и первый диод 19, при этом включена входная обмотка отрицательной обратной, связи 5,трансформатора 4 диодно-реге неративного компаратора 1. транзисто 11усилителя 10 закрыт, а транзистор 12усилителя 10 и транзистор 23 открыты. С помощью резистора 9 функционального элемента 7 ток туннельного диода выбран таким образом, что он находится в точке 26 его характеристики (фиг. 2) . При UK Uon Не входных обмотках 5 и 5 трансформатора 4 диодно-регенеративного компаратора 1 вследствие флуктуации токов и напряжений появляются Апериодические всплески напряжения малой амплитуды с совпадением знаков. В известных устройствах этих всплесков недостаточно для возникновения генерации. В данном устройстве при первом всплеске на выходной обмотке 5 тран зистора 4 приоткрывается транзистор 11, а транзистор 12 подзапирается. На коллекторе транзистора 12 появляется напряжение, и конденсатор 16 элемента 13 обратной-связи начинает заряжаться. При этом напряжение в точке соединения диода 15 элемента 13обратной, связи и второго диода 20 возрастает, и передний фронт всплеска увеличивается. Туннельный диод 8 функционального элемента 7 по характеристике начинает перемещаться от точки 26 к точке 27. Транзисторы 11 и 12 продолжают работать в усилитель ном режиме. Транзистор 23 остается открытым из-за отсутствия смещения. Процесс возрастает лавинообразно и, как только ток туннельного диода 8 достигает точки 27, туннельный диод 8 переключается в высоковольтное состояние (точка 28). Транзистор 11 открывается, а транзистор 23 закрывается, и источник запирающего напряжения 18 через делитель напряжения 22 запирает диоды 2 и 3 в диодно-регенеративном компараторе 1. Таким образом, срабатывание схе№1 устройства при равенстве контролируемого DX и опорного Uon напряжений, свидетельствует об увеличении чувствительности устройства. Формула изобретения Устройство для сравнения напряжений, содержащее диодно-регенеративный компаратор, первый вход которого соединен через первый выпрямитель с первым входом устройства, второй вход с выходом элемента обратной связи и через второй выпрямитель - со вторым : входом устройства, третий вход - с выходом делителя напряжений, а выход - со входом третьего выпрямителя, усилитель, первый и второй выходы которого соединены соответственно со входом элемента обратной связи и со входом ключа, а первый, второй и третий входы делителя напряжений, соединены соответственно с источниками начального и запирающего напряжений и выходом ключа, отличающееся тем, что, с целью повьаиения чувствительности устройства, оно содержит нелинейный функциональный элемент, причем выход третьего выпрямителя подключен через нелинейный функциональный элемент ко входу усилителя. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 310225, кл. G 05 В 1/01, 3.06.70. 2.Авторское свидетельство СССР 219890, кл. G 05 В 1/01, 06.01.67 (прототип). 25 20