Пороговое устройство Советский патент 1981 года по МПК G05B1/01 H03K5/20 

(54) ПОРОГОВОЕ УСТРОЙСТВО Изобретение относится к импульсной технике и может найти применение в радиоэлектронной аппаратуре с низким уровнем потребления энергии от источников питания. Известно пороговое устройство, содержащее входной транзистор, база и коллектор которого соединены через резисторы с разнополярными шинами источника питания, выходной транзистор, подключенный своим коллектором к шине нулевого потенциала через два последовательно включенных резистора, общая точка которых соединена с базой дополнительного транзистора, резистор связи,подключенный одним сво им выводом к первому электроду разделительного диода,второй электрод кот рого подключен через резистор к шине нулевого потенциала fl. Однако известное устройство характеризуется недостаточной эффективностью работы, связанной с небольшой крутизной фронтов формируемого выходного импульса и ее зависимости от внутреннего сопротивления источника входных сигнгшов. Цель изобретения - повышение эффективности работы устройства путем формирования на его выходе импульса с высокой крутизной переднего и заднего фронтов и устранения влияния величины внутреннего сопротивления источника входного сигнала на условия протекания регенеративного процесса при опрокидывании схемы. Указанная цель достигается тем, что в устройство, содержащее входной транзистор, база и коллектор которого соединены через резисторы с разнополярньаш шинами источника питания, выходной транзистор, подключенный своим коллектором к шине нулевого потенциала через два последовательно включенных резистора, общая точка которых соединена с базой дополнительного транзистора, резистор связи, подключенный одним своим выводом к первому эле.ктроду разделительного диода, второй электрод которого подключён через резистор к шине нулевого потенциала, введена RC-цепь, включенная между коллектором входного и коллектором дополнительного транзисторов , выход которой подключен к базе выходного транзистора , причем эмиттеры входного и выходного транзисторов соединены с соответствующими шинами источника питания, коллектор входного транзистора подключен к первому электроду разделительного диода, второй электрод которого подключен к эьадттеру дополнительного транзистора, коллектором подключенного к выводу резистора связи, не соединенного с разделительным диодом.

На чертеже приведена схема порогоЬого устройства.

Пороговое устройство содержит входной транзистор 1, выходной Транзистор 2, дополнительный транзистор 3, подключенный эмиттером и коллектором к последовательно соединенным разделительному диоду 4 и резистору 5 связи, выводом подключенного к RC-цепи, выполненной на форсирующем конденсаторе 6 и резисторе 7. Электроды транзисторов -1-3 подключены к шинам источников питания через резисторы 8-12.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии транзисторы 1-3 и разделительный диод 4 закрыты. Поданный в цепь базы транзистора 1 входной сигнал положительной полярности после превышения порога срабатывания схемы переводит упомянутый транзистор 1 в насыщенное состояние и тем самым производит коммутацию в цепи обратной связи и вызывает запуск схемл. В результате такой коммутации точка соединения разделительного диода 4 и резистора 5 оказывается подключенной к шине нулевого потенциаЛа, благодаря чему диод 4 шунтирует резистор 10, а через резисторы 5 и 7 обеспечивается подача отпирающего тока в базу транзистора 2. Зарядный ток конденсатора 6 формирует процесс отпирания транзистора 2, коллекторный ток которого, создавая падение напряжения на делителе, образованном резисторами 11 и 12, обусловливает отпирание транзистора 3. В свою очередь, ток коллектора транзистора 3, ограничиваеь«лй лишь резистором 7 и входным сопротивлением открытого транзистора 2, поддерживает процесс отпирания этого транзистора. В схеме развивается регенеративный процесс, она опрокидывается и переходит в состояние,когда все транзисторы схемы открыты и «асыщены

I,

Коммутация , обратной связи, осуществляемая во время запуска схемы-, приводит к тому, чтЬ резистор 10 являющийся элементом цепи местной отрицательной обратной связи, окааывг.ется в момент прямого опрокидывания cxeNtJ зашунтированным диодом 4. Эмиттерный ток транзистора 3 смещает рабочую точку диода 4 в прямом направлении, так что глубина местной отрицательной обратной связи на этой стадии работы cxevH становится. малой.

Практически можно считать, что На стадии опрокидывания транзистор 3 включен по схеме с эмиттером, т.е. оказывается реализованной схема, обеспечивакадая максимально возможный коэффициент усиления. Поэтому и петлевое усиление в общем кольце обратной связи, а значит и скорость развития регенеративного процесса и связанная с ней крутизна фронтов выходного импульса в устройстве после его запуска является максимальной.

Так как транзистор 1 исключен из общей петли обратной связи и осуществляет лишь коммутацию цепей, то скорость развития регенеративного процесса в схеме после превышения входным сигналом порогового уровня теперь не зависит от величины выходного сопротивления источника входных сигналов.

Когда входной сигнал, уменьшаясь, становится меньше порогового уровня схемы, транзистор 1 выходит из соетояния насыщения и вызывает подзапирание транзистора 2, а затем и транзистора 3. Из-за действия положительной обратной связи в схеме развивается регенеративный процесс и она, опрокидываясь, возвращается в исходное состояние. При этом момент прекращения развития процесса опрокидывания определяется моментом запирания диод 4, который, тем самым, Ликсирует достижение схемой исходного состояния. Это состояние характеризуется тем, что шунтирование резистора 10 диодом 4 прекращается, и каскад, собранный на транзисторе 3, оказывается охваченный глубокой отрицательной обратн связью. Величина резистора 10 выбрана так, что местная отрицательная связь получается глубже положительной обратной связи, охватывающей всю схему. Это обеспечивает устойчивость исходного состояния и исключает возможность случайного самопроизвольного опрокидывания схемы при отсутствии на ее входе сигнала, превышаняцего порог срабатывания.

Таким образом, в предлагаемом пороговом устройстве устранено влияние параметров выходной цепи источника входного сигнала на условия опрокидывания схеки и обеспечивается высокая крутизна фронтов формируемого импульса.

.Формула изобретения Пороговое устройство, содержащее входной транзистор, база и коллектор которого соединены через резисторы с разнополярными шинами источника питания, выходной транзистор, подключенный своим коллектором с шике нулевого потенциала через два последовательно включенных резистора, общая точка которых соединена с базой

дополнительного транзистора, резнетор связи, подключенный одним своим выводом к первому электроду разделительного диода, второй электрод которого подключен через резистор к итне нулевого потенциала, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности раОоты устройства путем формирования на его выходе импульса с высокой крутизной переднего и заднего фронтов и устранения влияния величины внутреннего сопротивления источника входного сигнала на условия протекания регенеративного процесса при опрокидывании cxeMJ, введена RC-цепь, включенная между коллектором входного и коллектором дополнительного транзисторов.

выход которой подключен к базе выходного транзистора, причем эмиттеры входного и выходного транзисторов соединены с соответствуквдими шинами источника питанчя, коллектор входного транзистора подключен к первому электроду разделительного диода, второй электрод которого подключен к эмиттеру дополнительного транзистора, коллектором подключенно о к выводу резистора связи, не соединенного с разделительным диодом.

Источники информацни, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 748812, кл, Н 03 К 3/295, 1978 (прототип).

+ „иг.

t

10

.