Компаратор

Компаратор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для стробируемого во времени сравнения двух аналоговых величин, представленных напряжением. Цель изобретения - повьппение разрешающей способности и быстродействия, а также Г9 расширение функциональных возможностей - достигается за счет обеспечения стробируемого режима работы t запоминанием выходного сигнала. Устройство содержит дифференциальные каскады на транзисторах 1 и 2, генераторы тока 3,9,12 и 13 выходные шины 4 и 5, токовые зеркала 6, 11 и 22, шины 15 и 19 питания, шину 17 стробирования, выходной каскад 20, выходную шину 21, источники 23 и 24 смещения, транзисторы и резисторы. Устройство имеет быстродействие не хуже 10 НС при сигнале рассогласования на входных шинах 1 мВ и разрешающую способность 20 мкВ. 1 ил. d СЛ С 00 4i to

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„Л0„„1448402 А 1 ш 4 Н 03 К 5/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ по изОБРетениям и отнРмтиям

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4248823/24-21 .(22) 25.05.87 (46) 30.12.88.Бюл. И 48 (72) Ю.В.Тимкин и В.А.Чугунов (53) 621.373.44 (088.8) (56) Заявка Великобритании

Р 2081045, кл. Н 03 К 5/24, 10.02.82. (54) КОИПАРАТОР (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для стробируемого во времени сравнения двух аналоговых величин, представленных напряжением. Цель изобретения — повышение разрешающей способности и быстродействия, а также

1g расширение функциональных возможностей — достигается за счет обеспечения стробируемого режима работы с запоминанием выходного сигнала.

Устройство содержит дифференциальные каскады на транзисторах 1 и 2, генераторы тока 3,9,12 и 13 выходные шины 4 и 5, токовые зеркала 6, 11 и 22, шины 15 и 19 питания, шину

17 стробирования, выходной каскад 20, выходную шину 21, источники 23 и 24 смещения, транзисторы и резисторы.

Устройство имеет быстродействие не хуже 10 нс при сигнале рассогласования на входных шинах 1 мВ и разрешающую способность 20 мкВ. 1 ил.

1448402

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для стробируемого во времени сравнения двух аналоговых величин пред-. ставленных напряжениями, 5

Цель изобретения — повышение разрешающей способности (чувствительности в динамическом режиме) и быстродействия, а также расширение функцио- 10 нальных возможностей за счет обеспечения стробируемого режима работы с запоминанием выходного сигнала.

На чертеже приведена электрическая схема предлагаемого компаратора. )5

Компаратор содержит дифференциальный каскад, выполненный на первом и втором транзисторах 1 и 2, эмиттеры которых соединены .с первым генератором 3 тока, базы — соответственно 2р с первой и второй .входными шинами 4 и 5, а коллектор первого транзистора соединен с входом первого токового зеркала 6, первый выход которого соединен с коллектором второго тран- 25 зистора 2 и с коллектором .третьего транзистора 7, эмиттер которого подключен к эмиттеру четвертого транзистора 8 и к второму. генератору 9 тока, с эмиттером пятого транзистора 10, 30 коллектор которого подключен к входу второго токового зеркала 11 и к третьему генератору-12 тока, и с четвертым генератором 13 тока, причем коллектор четвертого транзистора Я соединен с общей шиной, база подключена к первому выводу первого резистора 14, первая шина 15 питания подключена к эмиттеру шестого транзистора

16, база которого соединена с шиной. 40

17 стробирования, через второй резистор 18, вторая шина 19 питания соединена с вторым выводом первого резистора 14, а второй выход первого токового зеркала 6 соединен с второй ши . g5 ной -19 питания, первый выход второго токового зеркала 11 соединен с вхо-. дом выходного каскада 20, выход которого подключен к выходной шине 21, и с первым выходом третьего токового зеркала 22, второй выход которого соединен с эмиттером третьего транзистора 7, вход — с вторым выходом второго токового зеркала 11 базы пятого и третьего транзисторов 10 и 7 соединены соответственно с первым и вторым источниками 23 и 24 смещения, включенными между первой и второй шиками 19 и .15 питания.

Компаратср работает следующим образом.

Характерным для работы предлагаемого компаратора является статический режим работы всех генераторов тока и токовых зеркал по напряжению: напряжение на коллекторе транзистора 1 зафиксировано первым (левым по схеме) транзистором зеркала 6, на коллекторе транзистора 2, генератора 13 и транзистора 7 — транзистором 10, на коллекторе транзистора 10 и на генераторе 12 — транзистором зеркала

11, на коллекторах вторых транзисторов зеркал 11 и 22 — транзистором каскада 20, на эмиттерах транзисторов зеркала 11 — первым транзистором зеркала 22, -на эмиттерах транзисторов зеркала 22 и на генераторе 9— транзистором 7. В исходном состоянии (при равенстве напряжений на базах транзисторов 1 и 2, т.е. на шинах 4 и 5) ток генератора 3 делится на две равные части, протекающие по коллекторным цепям транзисторов

1 и 2 и на вход и первый выход эеркала б, при этом значение тока, вытекающего из коллекторной цепи транзистора 2 в остальную часть устройства (в генератор 13, в коллектор транзистора 7 и в эмиттер тран-. зистора 10) равно нулю; напряжение на шине 17 имеет- низкий урбвень, при котором открыт транзистор 8 и закрыт транзистор 7. Значение токов генераторов 12, 13 и 9 выбирается в соотношении 2,5:1,5:4 (сумма токов генераторов 12 и 13 равна току генератора 9). В этом случае через транзистор 10 протекает 1,5 долей тока (условных единиц, кратных упомянутому соотношению), на вход зеркала ll поступает 1 доля тока, но такой же ток устанавливается и на первом выходе этого зеркала, а на втором его выходе удвоенное значение входного тока, т.е. 1 доля. Аналогично, на вход зеркала 22 поступает с выхода зеркала.ll 2 доли тока, а на его выходе присутствуют 4 доли тока, которые в исходном состоянии и протекают через генератор 9, при этом через транзистор 8 протекает нулевое значение тока. При подаче в этом случае высокого уровня на шину 17 транзистор 8 закрывается и открывается транзистор 7, при этом образуется контур с положительной обратз 144 ной связью: второй выход зеркала 22 через транзисторы 7 и 10 соединен с входом зеркала 11.

При появлении рассгласования между напряжениями на шинах 4 и 5 и при низком уровне на шине 17 появляется ток в цепи между коллектором транзистора 2 и эмиттером транзистора

10, который вызывает изменение тока на входе зеркала 11 и аналогичные изменения тока (усиленные в четыре раза) в цепи транзистора 8. При появлении высокого уровня на шине

17 закрывается транзистор 8 и открывается транзистор 7. Имевшийся в .цепи транзистора 8 "недостаток" или

"избыток" тока через транзистор 7 подключается к коллекторной цепи транзистора 2 и воздействует на состояние токовых зеркал в соответствии .и согласии с током колт.екторной цепи транзистора 2, поступающим в эмиттер транзистора 10. За счет положительной обратной связи изменяются лавинообразно токи в зеркалах

11 и 22 (и других элементах устройствa). В .дном из устойчивых состояний входные и выходные токи зеркал

11 и 22 равны нулю, что соответствует нулевому значению тока и на входе каскада 20; другое устойчивое состояние характеризуется значением pasности токов генераторов 9 и 13 и генератора 12 .(соответствует 3 долям тока на входе каскада 21). Каскад 20 преобразовывает изменения входного тока в выходное напряжение на шине

21.

8402 нератор тока к первой шине питания, коллекторы — соответственно с Вхо» дом и с первым выходом первого токового зеркала, второй выход которого соединен с второй шиной питания, которая подключена через второй генератор тока к эмиттерам третьего и четвертого транзисторов, выходной

10 каскад, выход которого соединен с выходной шиной, второе/токовое зеркало, третий и четвертый генераторы тока и пятый и шестой транзисторы, отличающийся тем, что, 15 с целью повышения разрешающей способности и быстродействия, а также расширения функциональных возможнос) тей, в него введены источники смеще-; ния, шина стробирования, первый и

20 второй резисторы и третье токовое зеркало, первый выход которого соединен с первым выходом второго токового зеркала и с входом выходного каскада, второй выход — с эмиттером третьего транзистора, вход — с вторым выходом второго токового зеркала, вход которого подсоединен к первой шине питания через третий генератор тока и непосредственно к коллектору

30 пятого транзистора, база которого соединена с первым источником напряжения смещения, эмиттер подсоединен к второй шине питания через чет вертый генератор тока и непосредственно к коллектору второго транзистора и к коллектору третьего транзистора, база которого соединена с вторым источником на хряжения смещения, коллектор четвертого транзисто40 ра соединен с обшей шиной, база через первый резистор — с второй шиной питания и непосредственно с коллектором шестого транзистора, база которого соединена с шиной стробирования, а эмиттер подключен через второй резистор к первой ши-. не питания.

Формула изобретения

Компаратор, содержащий дифференциальный каскад, выполненный на первом и втором транзисторах, базы которых соединены соответственно с первой и второй входными шинами, эмиттеры подключены через первый геСоставитель Н.Маркин

Рвдактор Т.Парфенова Техред М.Дидык Корректор Л.Пилипенко

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 6852/56 Тираж 929 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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