Двухпороговый компаратор напряжения

Двухпороговый компаратор напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ДВУХПОРОГОВЫЙ KOMllAFATUi НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий источники. EKSJaG:::. верхнего и нижнего пороговых напряжений , подсоединенные соответственно к инвертирующему и иеинвертирующему входам первого и второго .операционных усилителей, два других входа которых подсоединены к шине вхоДИых сигналов, а второй операционный усилитель имеет соединенный с входом оконечного каскада дополнительный вход,к которому подключен катод диод отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения возможности формирования двуполярного выходного напряжения, выход первого операционного усилителя подключен к аноду диода. kn 00 00 4;:

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

09) (11).

В

1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

П0 ДЕЛАМ ИЗОБ ЕТЕНИЙ И 0ТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ ОВВДВТВОАОТВУ (21) 3505869/18-21 (22) 28.10.82 (46) 23,03.84. Вюл. Н - 11 (72) Н.С. Гуров, В.И. Харитончик и В.Н. Чувычин (71) Рижский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (53) 621.374.33(088.8) (56) 1.Алексеенко Л.Г. и др . Применение прецизионных аналоговых ИС. M., "Советское радио", 1980, с. 174.

2. Кофлин P. и Дрискол Ф. Операционные усилители и линейные интегральные схемы. M., "Мир", 1979, с. 311 (прототип). (54)(57) ДВУХПОРОГОВЫИ КОИПАРАТ01

НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий источники (51) Н 03 К 5 / 24:, G 05 В 1 /О 1 верхнего и нижнего пороговых напряжений, подсоединенные соответственно к инвертирующему и неинвертирующему входам первого и второго .операционных усилителей, два других входа ко. торых подсоединены к шине входных сигналов, а второй операционный усилитель имеет соединенный с входом оконечного каскада дополнительный вход,к которому подключен катод диода отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения возможности формирования двуполяр" ного выходного напряжения, выход первого операционного усилителя подключен к аноду диода.

1 1081

Изобретение относится к импульс- . ной технике и измерениям и может быть использовано для построения устройств логической индикации, осуществляемой изменение полярности выходного напряжения, временного промежутка, в течение которого величина входного напряжения находится в заданной зоне дискриминации.

Известны устройства двухпороговых 10 компараторов, выходное напряжениекоторых изменяет полярность при попадании величины входного сигнала в зону дискриминации, ограниченную верхним и нижним пороговыми напря- 15 жениями, содержащие два параллельно включенных операционных усилителя, диодно-резисторный элемент ИЛИ и формирователь выходных импульсов на транзисторе (1 ).

Основным недостатком указанных компараторов является необходимость применения большого количества эле" ментов и межэлементных связей.

Наиболее близким по технической 25 сущности к изобретению является двух-, пороговый компаратор, содержащий источники верхнего и нижнего пороговых напряжений, подключенные соответственно к инвертирующему и неинверти- ЗО рующему входам первого и второго операционных усилителей, два других входа которых подсоединены к шине входных сигналов, а второй операционный усили° тель имеет соединенный с входом оконеч-5 ного каскада дополнительный вход, к которому подключен катод диода (2 $.

Недостатком таких устройств являются низкие функциональные возможности из-за невозможности получения двуполярного выходного напряжения.

Цель изобретения — расширение, функциональных возможностей за счет обеспечения возможности формирования двуполярного Выходного напряжения 45

Поставленная цель достигается тем, что в двухпороговом компараторе напряжения, содержащем источники верхнего и нижнего пороговых напряжений, подсоединенные соответственно 50 к инвертирующему и неинвертирующему входам первого и второго операционных усилителей, два других входа которых подсоединены к шине входных сигналов, а второй операционный усили- 55 тель имеет соединенный с входом оконечного каскада дополнительный вход„ к которому подключен катод диода, 784 выход первого операционного усилителя подключен к аноду диода.

На фиг. 1 представлена схема двухпорогового компаратора; на фиг. 2— временные диаграммы, поясняющие его работу.

Двухпороговый компаратор содержит источники верхнего 1 и нижнего 2 пороговых напряжений, подсоединенные соответственно к инвертирующему и неинвертирующему входам первого 3 и второго 4 операционных усилителей, причем выход первого операционного усилителя подсоединен через диод 5 к дополнительному входу 6 второго операционного усилителя 4, содержащему предварительный каскад 7-1 и оконечный каскад 7-2.

Устройство работает следующим образом.

Входное напряжение (фиг. 2) относительно нуля подается на неинвертирующий и инвертирующий входы операционных усилителей 3 и 4. Источники 1 и 4 напряжений задают верхний U< и нижний 05 (фиг. 2) пороги дискриминации входного напряжения.

Выходное напряжение компаратора Ц снимается с выхода операционного усилителя 4.

Если величина входного напряжения U меньше напряжения 0З, то выходное напряжение операционного усилителя 4 Ug положительное, а операционного усилителя 3 Π— от.—

+ рицательное. Диод 5 при этом заперт» !

Если величина напряжения 02 находится в пределах зоны дискриминаии (U> c 02 (О. ), то U> становится отрицательным (фиг. 2).

Если напряжение 0 > 0„, то выходное напряжение операционного усилителя Э 04 принимает положительное значение (фиг. 2), и оно через диод 5 подается на дополнительный вход 6 операционного усилителя 4.

Дополнительный вход 6 является выводом входа эмиттерного повторителя (оконечный каскад 7-2) операционного усилителя 4. При этом его предварительные каскады 7-1 имеющие высокоомный выход, блокируются напряжением

U4 и не оказывают влияния на работу эмиттерного повторителя (оконечный каскад 7-2). Поэтому выходное напряжение операционного усилителя

4 Q< также становится положительным, Составитель Н. Маркин

Редактор, В. Данко Техред M.Кузьма Корректор В. Бутяга

Заказ 1564/51 Тираж 862 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 з 1081 так как повторяет поданное на дополнительный вход 6 напряжение U

Таким образом, осуществляется изменение полярности выходного напряжения двухпорогового компаратора в соответствии с заданной дискриминацией величины входного напряжения.

Иногда при подключении к компаратору логических схем требуется, чтобы выходное напряжение компаратора принимало нулевое значение, если входное напряжение находится в зоне дискриминации. Для этого необходимо соединить дополнительный вход второго операционного усилителя через диод, включенный анодом к указанному входу, с шиной нулевого потейциала.

Если же необходимо, чтобы входное напряжение в зоне дискриминации

784 4 индуцировалось положительным напряжением, то для этого чужно источники верхнего и нижнего пороговых напряжений поменять местами, а включение диода, соединяющего выход первого операционного усилителя с дополнительным входом второго, изменить на обратное.

Выполнение двухпорогового компаратора напряжения с указанным включе" нием операционных усилителей выгодно отличает предлагаемый двухпорого" вый комйаратор от известного, так как при этом существенно расширяются функциональные возможности устройства, позволяющие без применения до" полнительных устройств сопрягать его с различной аналоговой техникой, что повьппает надежность и упрощает схемное решение указанных сопряжений.