Пороговое устройство Советский патент 1981 года по МПК H03K5/153 G05B1/01 

1

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в качестве дискриминатора амплитуды импульсных сигналов в смеси с аддитивным шумом.

По основному авт. св. 459847 известно устройство, выполненное на .основе операционного усилителя, один из входов которого является входом устройства, а другой вход соединен с резистивным делителем напряжения и через один из резисторов делителя напряжения - с источником опорного напряжения, содержит ключ, вход которого соедийен с выходом операционного усилителя, а выход подключен параллельно одному из резисторгов делителя напряжения f .

Недостатком известного устройства является невысокая точность,т.е. зависимость ширины гистерезиса иЧ разности между напряжением срабатывания Ucp, и напрязйением отпускания UQX от значения опорного напряжения EQ,J , так как

I

.-UO,. E

R,- R - сопротивления резистогде

ров делителя напряжения. Известно, что для того, чтобы исключить сбои порогового устройства при воздействии помехи на его вход, необходимо иметь ширину гистерезиса равной (З-t), где 6 дисперсия помехи. Но в известном устройстве при изменении.величины опор0ного напряжения (что часто необходимо для установки оптимального порога срабатывания) могут возникнуть ситуации (если не производятся дополнительные регулировки), когда ши5рина гистерезиса будет или слишком малой, или слишком большой. В обоих случаях при использовании известного устройства в измерительной аппаратуре (цифровых частотомерах, пе0риодомерах и т.п.) будут возникать дополнительные погрешности (сбои). Кроме того, при изменении дисперсии помехи на входе устройства также необходима дополнительная регулиров5ка известного порогового устройства.

Цель изобретения - повьшение точности, т.е. стабилизация нормированной ширины гистерезиса при изменеНИИ опорного напряжения и напряжения помехи на входе.

Указанная цель достигается тем, что в известное пороговое устройство на основе операционного усилителя, первый вход которого соединен с источником входного сигнала, а второй вход - с резистивньом делителем напряжения, содержащее ключ, вход которого сйединен с выходом операцк онного усилителя, а выход через второй резистор делителя напряжения со вторым входом операционного усилителя, введен формирователь эффективного значения помехи, вход которого соединен с одним из входов операционного усилителя, а выход соединен с выходом ключа.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого порогового устройства.

Пороговое устройство состоит из операционного усилителя 1, ключа 2, делителя напряжения на резисторах 3 и 4 и формирователя 5 эффективного значения помехи. Один из входов операционного усилителя 1 соединен со входом формирователя 5 и является входом устройства, а другой вход соединен с делителем напряжения на резисторах 3 и 4. Выход операционного усилителя подключен ко входу ключа 2, выход которого соединен непосредственно с выходом формирователя 5 и через последовательно соединенные резисторы 3 и 4 с источником б опорного напряжения

(ЕОП )

Устройство работает следующим

образом.

Из поступающего на вход устройства сигнала помехи формирователь 5 формирует напряжение Uq) Кфб , где Кф - коэффициент передачи формирователя 5. Выходное сопротивление формирователя 5 значительно меньше сопротивлений резисторов делителя напряжения, и поэтому выходные клеммы формирователя 5 можно рассматривать как клеммы источника напряжения. При отсутствии сигнала на входе операционного усилителя 1 на выходе последнего устанавливается напряжение, запирающее ключ 2. Ключ 2 не шунтирует выход формирователя 5 и на входе операционного усилителя 1 устанавливается напряжение срабатывания Ucp, порогового устройства, которое равно

1 ОП.-Цф г . II

и

Р-

ср.Когда входной сигнал достигает напряжения, равного порогу срабатывания устройства, на выходе усилителя 1 появляется сигнал, отпирающий ключ 2. Ключ 2 шунтирует выход формирователя 5, и на входе операционного усилителя 1 устанавливается напряжение отпускания UQ-T. порогового устройства, которое равно

и

or.

.

on,

Когда входной сигнал изменяется до напряжения отпускания порогового устройства, на выходе усилителя 1 устанавливается напряжение, запирающее ключ 2, и на входе усилителя 1 вновь прикладывается напряжение, равное порогу .срабатывания устройства, и т.д.

Введение нового элемента - формирователя эффективного значения помехи выгодно отличает предлагаемое пороговое устройство от известного, так как ширина гистерезиса AU не за-. висит от величины опорного напряжения. Действительно

Ъ ц .(

uU.

К тТ К к-аН Г J

Кроме того, если коэффициент передачи формирователя эффективного значения шума удовлетворяет соотношению о V .4

R,R4

5 . то исключаются сбои порогового устройства при воздействии на его вход помехи, дисперсия которой может изменяться в процессе работы, так как ширина гистерезиса всегда равна ли (3-)(э. Таким образом, нор1«шрованная ширина гистерезиса равflUна -г 3-4 и не зависит ог величин

опорного напряжения и напряжения помехи .

Формула изобретения

Пороговое устройство по авт.св. 459847, отличающееся 50 т-ем, что, с целью повышения точности, в него введен формирователь эффективного значения помехи, вход которого соединен с одним из входов операционного усилителя, а выход динен с выходом ключа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.. Автбрское свидетельство СССР 459847, кл. Н 03 К 5/153, 09.11.72.

if)