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

1

Изобретение относится к измерительной технике и автоматике и мо- , жет быть использовано в системгис автоматического контроля, регулирования, а также в устройствах сигнализации.

Известны пороговые устройства, содержащие источники питания, входные резисторы и транзисторы 1.

У таких устройств малые функциональные возможности при сложной схеме со множеством источников разных полярностей, которые должны быть высокостабильными..

Наиболее близко к предлагаемому пороговое устройство,содержащее стабилизатор напряжения на стабилитронах, входной резистор и три транзистора, один из которых-выходной ключ, подключенный эмиттером к шине питания, коллектором через нагрузку к общей шине, -базой - через элемент токоограничительной связи к коллектору первого входного транзистора противоположного типа проводимости йо отношению к выходному ключу, второй входной транзистор противо- . положного типа проводимости по отношению к первому, и входной резистор.

одним выводом подключенный к шине входных сигналов 2.

Недостаток таких устройств - малые функциональные возможности контроль напряжения одного уровня и знака.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства.

10

Для этого в пороговое устройство, содержащее стабилитрон напряжения на стабилитронах, входной резистор и три транзистора, один из которых выходной ключ, подключенный эмитте15ром к шине питания, коллектором - через нагрузку - к общей шине, базой через элемент токоограничительной связи к коллектору первого входного транзистора противоположного типа

20 проводимости по отношению к выходному ключу, второй входной транзис тор противоположного типа проводи- . мости по отношению к первому, и входной резистор, одним выводом подклю25ченный к шине входных сигналов, введены два диода и делитель на стабилитроне и резисторе, подключенном к шине питания, точка соединения которых подключена к базе второго вход30 ного транзистора; коллектор последнего подключен к базе и эмиттеру первого входного транзистора через резисторный делитель, а эмиттер - к выходу стабилизатора большего уровня; к выходу стабилизатора меньшего уровня подключен эмиттер первого входного транзистора; второй вывод входного резистора подключен к стабилитрону делителя и базе первого рходного транзистора через диоды, подключенные к прямой провод11мости для базового тока.

На чертежи приведена принципиальная электрическая схема устройства.

Пороговое устройство содержит двухуровневый стабилизатор напряжения на стабилитронах 1, 2 с балластным резистором 3, выходной транзисторный ключ 4, подключенный Эмиттером к шине питания 5, коллектором к нагрузке б, а базой через элемент токоограничительной связи 7 к коллектору входного транзистора 8 противоположного типа проводимости. Последний подключен эмиттером к меньшему уровню напряжения двухуровневого стабилизатора, а базой через резисторный делитель 9 - к коллектору входного транзистора 10 противополож ного типа проводимости по отношению к транзистору 8, эмиттер которого подключен к точке большего уровня напряжения двухуровневого стабилизатора г база - к выходной точке второго стабилизатора на стабилитроне 11 с балластным резистором 12. При этом базы каждого из входных транзисторов через диоды 13, 14 в проводящем для тока базы направлении соединены с входным резистором 15. Дополнительные диоды 16, 17 и стабилитроны 18, 19 с входным резистором 20 образуют И -ный вход устройства.

Пороговое устройство работает следующим образом.

Контролируемое напряжение, подаваемое, например, на вход относительно общей шины устройства/ превысило по уровню положительное напряжение на стабилитроне 1, порог отпирания перехода эмиттер-база входного транзистора 8, пороговое напряжение прямой проводимости диода 14 и падение напряжения на входном резисторе 15, определяемое базовым током отпирания транзистора 8. Последний откроется практически до наСБвдения как ключ и через элемент токоограничительной связи 7 включит выходной транзисторный ключ 4. На выходе устройства будет полное напряжение ист(чника с шины 5, что вызовет загорание индикаторной лампочки нагрузки 6.

При положительном входном напряжении ток через стабилизатор на стабилитроне 11 и резисторе 12 отсутствует за счет включенного в непроводящем

направлении диода 13 в цепи базы транзистора 10, который в это время заперт обратным напряжением по эмиттеру с балластного резистора 3 двухуровневого стабилизатора.

Если контролируемое отрицательное напряжение по входу устройства относительно общей шины превысит по суммарное напряжение пробоя стабилитрона 11 и прямое напряжение диода 13, входное напряжение будет полностью передаваться в точку соединения балластного резистора 12 с базой транзистора 10. Когда напряжение на резисторе 12 будет больше напряжения на резисторе 3 на величину порога отпирания перехода эмиттербаза транзистора 10, последний откроется как ключ, и через резисторный делитель 9 откроет входной транзистор 8 и выходной ключ 4. Сигнальная лампочка нагрузки 6 загорится.

Срабатывание устройства по напряжению отрицательного уровня определяется разницей между напряжением пробоя стабилитрона 11 и максимальным (суммарным) напряжением пробоя стабилитронов 1, 2 двухуровневого стабилитрона. Выбором стабилитронов можно получить как различные, так и одинаковые по знакам точки напряжения срабатывания устройства.

Таким образом, с помощйо предлагаемого порогового устройства, исползуя только один нестабилизированный источник питания,можно контролировать напряжения обеих полярностей при полной независимости входов, количество которых практически неограничено.

Формула изобретения

Пороговое устройство, содержащее стабилизатор напряжения на стабилитронах, входной резистор и три транзистора, один из которых - выходной ключ, подключенный эмиттером к шине питания, коллектором через нагрузку к общей шине, базой - через элемент токсюграничительной связи к коллектору первого входного транзистора противоположного типа проводимости по отношению к выходному ключу, второй входной транзистор противоположного типа проводимости по отношений к первому, и входной резистор, одним выводом подключенный к шине входнйх сигналов, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него на входе введены два диода и делитель на стабилитроне и резисторе, подключенном к шине питания, точка соединения которых подключена к базе второго входного транзистора, коллектор последнего подключен к базе и эмиттеру первого входного транзистора через резисторный делитель, а эмиттер - к выходу стабилизатора

большего уровня, к выходу стабилизатора меньшего уровня подключен эмиттер первого входного транзистора, при этом второй вывод входного .резистора подключен к стабилитрону делителя и базе первого входного транзистора через диоды, подключенные в прямой проводимости дпя базового тока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР «26791, кл. Н 03 К 5/20, 1976. /

2.Авторское свидетельство СССР : 620015, кл. ,н 03 К 5/20, 09.11.76 (1фртотип).