Компаратор-одновибратор Советский патент 1982 года по МПК H03K5/24 G05B1/01 

(54) КОМПАРАТОР-ОДНОВИБРАТОР

Изобретение относится к импульс- ной технике и может быть использовано в устройствах автоматики для определения момента равенства двух сигналов И формирования импульса заданной длительности.

Известны одновибраторы с компаратором на входе, содержащим первый операционный усилитель, неинвертирующий вход которого подключен через первый резистор к клемме опорного сигнала, инвертирующий вход подклю-. чен через второй резистор к шине в входного сигнала, а выход через последовательно соединенные конденсатор и третий резистор подключен к инвертирующему входу второго операционного усилителя, неинвертирующий вход которого через четвертый резистор подключен к шине первого источника смещения, а выход через пятый резистор подключен к инвертирующему входу первого операционного усилителя, инвертирующий вход второго операционного усилителя подключен через шестой резистор к шине второго источника смещения Ij.

Известный одновибратор с компаратором на входе запускается при достижении входным, положительным, сигналом величины положительного опорного напряжения, подключенного через резистор к неинвертирующему входу первого операционного усилителя. Устройство может сравнивать только однополярные, положительные сигналы, что ограничивает его функциональные возможности. Кроме того, оно достаточно сложно, так как содержит в своем сос10таве два операционных усилителя, что в свою очередь, повышает энергопотрё бление устройства.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению

15 является компаратор - одновибратор, содержащий операционный усилитель, инвертирующий вход которого подключен через резистор к шине опорного напряжения, а выход - к шине нуле20вого потенциала через последовательно соединенные конденсатор и параллельно соединенные резистор и диод 2 .

Недостатком таких устройств явля25ется низкая функциональная возможность .

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей.

Для достижения поставленной цели

30 в компаратор-одвовибратор, содержа1ДИЙ операционный усилитель, инвертирующий вход которого подключен через резистор к шине опорного напря жения, а выход - к шине нулевого потенциала через последовательно соединенные конденсатор и параллельно соединенные резистор и диод, введены дополнительный диод, подключенный между точкой соединения конденсатора и диода и дополнительным входом операционного усилителя, при этом неинвертирующий и инвертирующий входы подключены через резисторы и к шинам входных сигналов. На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого компаратора-одновибратора. Компаратор-одновибратор состоит и опер,ационного усилителя 1, к входам которого подключены резисторы 2-4, а выход операционного усилителя 1 через последовательно соединенные конденсатор 5 и резистор б подключен к шине нулевого потенциала. К точке соединения конденсатора и резистора подключены два диода 7 и 8. Диод 7 подключен катодом и параллельно резистору 6, дополнительный диод 8 подключен анодом, а катодом - к вход второго каскада усиления операционного усилителя 1, являющегося дополнительным входом. Компаратор-одновибратор работает следующим образом. На шину 9, например, подается опо ное положительное напряжение, которое удепживает операционный усилитель 1 в режиме отрицательного насьвд ния. После поступления отрицательног сигнала,например, на шину 10 (либо положительного на шину 11).превышающего опорное напряжение,компаратор-о новибратор опрокидывается, на выходе положительный прямоугольный сигнал, который заряжает конденсатор 5 через резистор 6, В момент опрокидывания компаратора-одновибратора в точке соединения конденсатора 5 и резистора 6 формируется максимальный положительный потенциал, который по Мере заряда конденсатора 5 убывает п экспоненте. Этот потенциал через допрлнительный диод 8 поступает на вхо второго .каскада усиления операционно го усилителя 1, удерживая его в режиме положительного насыщения и блокируя работу первого каскада усиения. Как только потенциал на резисторе 6 снижается до порогового значения, дополнительный диод 8 закрывается и компаратор-одновибратор возвращается в исходное состояние, а конденсатор 5перезаряжается через диод 7. Компаратор-одновибратор готов к слеующему запускающему сигналу. Для нормальной работы устройства напряжение входного сигнала должно стать меньше опорного до момента окончания формирования длительности выходного импульса. Предлагаемый компаратор-одновибратор обладает широкими функциональными возможностями. Он может сравнивать как однополярные сигналы любой полярности, так и разнополярные сигналы, подаваемые на инвертирующий и неинвертирующий входы операционного усилителя, либо может работать просто как одновибратор, запускаемый импульсом любой полярности. Формула изобретения Компаратор-одновибратор, содержащий операционный усилитель, инвертирующий вход которого подключен через резистор к шине опорного напряжения, а выход - к шине нулевого потенциала через последовательно соединенные конденсатор и параллельно соединенные резистори диод, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введен дополнительный диод, подключенный между точкой соединения конденсатора и диода и дополнительным входом операционного усилителя,,при этом неинвертирующий и инвертирующий входы подключены через резисторы к шинам входных сигналов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Рудковски Дж. Интегральные операционные усилители. М., Мир, 1978, с. 261. 2.Гутник.ов B.C. Интегральная электроника в измерительных устройствах. Л., Энергия, 22.04.80, с. 172 (прототип).

tf0 --{1