Триггер Шмитта Советский патент 1983 года по МПК H03K3/2893 

Изобретение относится к области импульсной техники и может быть ис пользовано в устройствах автоматик для переключения нескольких объектов я зависимости от различных уро ней управляющего сигнала и выключения всех объектов одновременно, когда уровень управляющего сигнала меньше заданной величины. Известен триггеричмитта, постро енный на операционные усилителях с положительной обратной связью Cl Недостатком триггера Шмитта являет ся то, что он обладает симметричной петлей гистерезиса, поэтому ег пороготпускания всегда зависит от порога срабатывания и коэффициента положительной обратной связи. Из известных устройств наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является тригг . ИЬдитта,который состоит из компаратора, охваченного положительной об ратной связью, на первый вход кото рого подается сигнал управления, а второй - опорное напряжение 2. Петля гистерезиса такого триггера Шмитта может смещаться, величина ее смещения зависит от поданного на его вход опорного напряжения ЕОП. Однако он имеет существен ный недостаток, так как его петля гистерезиса остается симметричной относительно опорного напряжения, т.е. установить порог отпускания триггера Шмитта независимо от порога срабатывания невозможно. Целью настоящего изобретения является обеспечение независимости порога срабатывания от порога отпускания и расширение функциональных возможностей. Поставленная цель достигается т что в триггер Шмитта, содержащий первый компаратор, к первому входу которого подключен сигнал управ ления, а к второму - опорное напряжение, введены п компараторов с памятью на операционных усилителях выход каждого из которых подключен через последовате: ьно соединенные резисторы и диод к входу своего второго каскада усиления, а точка соединен резистора и диода подключена через другой диод к выходу первого Компаратора, к первым входам всех компараторов подключен сигнал управления, а к вторым входам - опорные напряжения, Данная схема позволяет значительно расишрить функциональные в можности триггера, так как имеет порогов срабатьшания дЬя h выходо и один общий порог отпускания и позволяет устанавливать независимо друг от друга пороги срабатыва ния и отпускания. На чертеже представлена функцио- , нальная схема триггера Шмитта. Триггер Шмитта состоит.из компараторов 1 и п, компараторов 2 с памятью, состоящих из операционных усилителей 3, выходы которых через последовательно соединенные резисторы 4 и диоды 5 подключены к входу своего второго усилительного каскада, точки соединения резисторов 4 и диодов 5 подключены через диоды 6 к выходу компаратора 1, к первым входам всех компараторов подключен сигнал управления, а к вторьм входам - опорное напряжение. Триггер Шмитта: работает следующим образом. Сигнал управления поступает на входы всех компараторов, где сравнивается с опорными напрят жениями. Уставка опорного напряжения компаратора 1, определяющая порог отпускания триггера Шмитта, такова, что сначала при увеличении сигнала управления срабатывает компаратор 1. На его выходе формируется положи-, тельный сигнал, который закрывает диоды 5. При достижении сигналом управления величины порогов срабатывания компараторов 2 с памятью, определяемых их опорными напряжениям1Г, соответствующие компараторы с памятью срабатывают. Сигнал с выхода операционных усилителей 3, сработавших компараторов 2 с памятью, через резисторы 4 и диоды 5 поступают на вход своего второго каскада усиления. Тем самым обра- . зуется жесткая положительная обратная связь операционного усилителя 3, входные транзисторы вторых каскадов усиления входят в насыщение, блокируя действия первых каскадом усиления. После срабатывания компаратора 2 с памятью любые изменения сигнала управления на его входе уже не вызовут изменения его состояния. При уменьшении, управляющего сигнала до величины порога срабатывания компаратора 1 (порог отпускания триггера Шмитта) компаратор 1, не имеющий положительной обратной связи, переключится, и на его выходе сформируется сигнал, который через диоды б блокирует цепи положительной обратной связи компараторов 2 с памятью. Компараторы 2 с памятью переключатся в. исходное состояние. Самый простой триггер Шмитта, обладающий одним порогом срабатывания и порогом отпускания, состоит из компаратора 1 и одного компаратора 2 с памятью. Такой триггер может найти применение во всех областях, где применяются все известные триггеры ИЬоттта. Однако независимая установка порога срабатывания и отпускания данного триггера-Шмитта позволяет в широких регулировать петлю триггера (от милливольт до вольт разного знака). Применение же компараторов с подачей сигналов на инвертирующие и неинвертируюадие входы усилителей в различных комбинациях делает предлагаемый триггер (ймитта наиболее гибким устройством, расширяя его функциональные возможности упрощая средства автоматики, повышая их точность. Применение же триггера Шмитта с несколькими порогами срабатывания еще более расширяет рбласти его применения, делает возможным построение простых устройств автоматики для переключения п каналов, например, по изменяющемуся во времени параметру. На основе такого триггера Шмитта может быть построен простой, надежный и высокоточный датчик состояния вентилей реверсивных тирйсторных преобразователей. Просто реализуется датчик состояния вентилей реверсивных преобразователей, работающих параллельно, что значительно повышает надежность их работы в реверсивном режиме, сокращает число аварийных отключений.

Триггер ia«iTta целесообразно выполнять на интегральных операционных усилителях, имеющих вывод входа второго усилительного каскада.

5

ТРИГГЕР ШМИТТА, содержащий первый компаратор, к первому входу которого подключен сигнал управления, а к второму - опорное напряжение, отличающийся тем, что, с целью обеспечения независимости порога срабатывания от порога отпускания и расширения функциональных возможностей/ в него введены и компараторов с памятью на операционных усилителях, выход каж- дого из которых подключен через последовательно соединенные резисторы и диод к входу своего второго каскада усиления,'а точка соединения резистора и диода подключена ' через другой диод к выходу первого компаратора, к первым входам всех компараторов с памятью под- j ключен сигнал управления, а к вто- 5 рым входам - опорные напряжения.1(Лt-U0000 4^ СОоо