Нуль-оран

Нуль-оран

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1111 5339О6

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Со1оз Советских

Социалистических

Республик

gÄY Pg,"А7 (.В!4ДЕТЕЛЬСТВУ (61 } ДО !03i Il3031 1!00 (22) Заявлено 19.05.75 (21) 2135521 21 (51) Я К1 (j 05В 1/01

Н ОЗК 5/20 присо it!.списх1 заяь;и

1о,:,,:-"Рт,-. едьте хв,ли,е1

Совета !. .:.лис ров СССР

fI0 леле.-.1 изсбр 1си,-:й и QTKpвпtiй

{-2") р -":oi - -: (53) УДК 621.374.33 (088.8) Оп10:.иког,-""- 3t 13.7С: Б "- стсг" М 40

rIàòà опмбл:«cçê.. описания 08.12.76

1 ! т (72) Автор изобретения

H. !4. Маркин

{71) Зая":èòñëü (г q) 11у)т т, 1 11

Изоорстснис Относится к имп „."льсной ."схнике и может бы1ь использовано при построении аналого-цифроных преобразователей, в контрольно-измерительной аппаратуре.

Известен нуль-орган, пыполненнь1й на осноге диффсренциального; илителя, о ва снного дисдпо-рсзистивно: I:, :,.Ioÿitòåël:1!o! I обратНой ВЯЗЬЮ.

Однако помехозапгип1сппость тако<о нул:— органа низкая. 10

Известен также помехо"-.àùèùåííûй нульорган, выполненный на базе операционного усилителя, в цепь положительной обратной связи которого включен блок инерционной перестройки. 15

Такой нуль-орган запсищен от помех только .в промежутках между полезными сигналами.

Цель изобретения — повышение помсхозащищенности нуль-органа.

Это достигается тем, что в нуль-орган, со- 20 держащий дифференциальный усилитель, охваченный диодно-рези стиви ой положительнойй обратной связье, инвертирующий вход которого соединен с источником входного сигнала, а выход через параллельно соед.шен- 25 ные формирователи — с входами триггера, инвертор и делители н апряжения, введены элемент И, дополнительный формирователь, конденсатор и два ключа, причем один из входов элемента И через инвертор и первый 30 делитель напряжения соединен с выходом дпффсренциального усилителя, неинвертирующий Вход кОTÎDorо чсрсз Втор011 дс 1итель напряжсгп1я и дополнительный формирователь соединен с другим входом элемен, а 1i и через один из ключей — с ко дснсатором, одна обкладка IIOTOpoI сосдинс:1а пой, а другая чсрсз дру ой i:, lî 1 и резистор — с источ11ико..,i питания. упраьляюпп1е входы клю1сй соединены с выходом триггера.

На фиг. 1 представлена схсма предлагаех;ого нуль-органа; на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие работу нуль-органа (фиг. 2,a — работа без помех; фиг. 2,6 — работа с помехами).

Нуль-орган содержит дифференциальный усилитель 1, на пнвертирующий вход 2 которого подается входной сигнал. а между выходом и нсинвертирующим входом включены диод 3 и резистор 4 цепи положительной обратной связи.

1:, выходу дифференциального усилителя подключены формирователи 5 и 6, формирующие импульсы при перепаде выходног0 напряжения дифференциального усилителя 1 с положительного значения на отрицательное (формировател 5) и с отрицательного значения на положительное (формирователь 6).

Выходы формирователей подключены к входам триггера 7, одii!I выход которого подкл10533906

65 чен к управляющему входу ключа 8, сигнальный вход последнего через резистор 9 связан с источником питания, а выход — с конденсатором 10 и входом второго ключа 11, управляющий вход которого подключен к второму выходу триггера 7, а выход — к неинвертирующему входу дифференциального усилителя 1, к делителю на резисторах 4 и 12 и к делителю на диоде 13 и резисторе 14. С делителя напряжения сигнал через формирователь 15 поступает на один из входов элемента И 16, выход которого связан с выходной шиной 17, а другой вход через инвертор 18 подключен к делителю напряжения на диоде 19 и резисторе 20, подсоединенному к выходу дифференциального усилителя.

Нуль-орган работает следующим образом.

При,подаче питающего напряжения на нуль-орган (при отсутствии входного сигнала) на выходе дифференциального усилителя 1 в силу флуктуаций и за счет нелинейной положительной обратной связи устанавливается максимальное положительное напряжение, которое устанавливает на неинвертирующем входе дифференциального усилителя 1 положительное пороговое напряжение, равное у ныл ц

V + 4+ Uiã где U„,, — выходное напряжение дифференциального усилителя;

У-, — падение напряжения на диоде; Л„0 2 — падение напряжения на резисторах 4, 12.

Триггер 7 устанавливается импульсом сброса, вырабатываемым при включении источника питания, в положение, при котором ключ 8 открыт, а ключ ll закрыт (цепь сброса триггера 7 на фиг. 1 не показана).

Конденсатор 10 заряжается до величины напряжения источника питания. При наличии входного сигнала, когда уровень его превышает уровень напряжения на неинвертирующем входе, выходное напряжение усилителя 1 становится отрицательным, и действие положительной обратной связи прекращается.

Однако появление перепада выходного напряжения на,выходе усилителя 1 вызывает появление импульса на выходе формирователя 5, устанавливающего триггер 7 в положение, при котором, ключ 8 закрывается, а ключ 11 открывается, и конденсатор 10 начинает разряжаться через резистор 12 и через последовательно соединенные резистор 14 и диод 13, вызывая появление отрицательного напряжения, уменьшающегося по экспоненте, на неин вертирующем входе усилителя 1 и на входе формирователя 15.

Появление отрицательного напряжения на инвертирующем выходе обеспечивает постоянство выходного напряжения усилителя 1 при появлении помех на рабочем (входном) сигнале, т. е. повышается помехозащищенность, 10

Г

Зо

4

Постоянная времени разряда конденсатора 10 выбирается такой, чтобы он успел разрядиться до нуля до момента изменения фазы входного сигнала с положительной на отрицательную.

В момент перехода входным сигналом значения (смена фазы) на неинвертирующем входе усилителя 1 потенциал равен нулю.

Положительная обратная связь отключена диодом 3. В момент равенства потенциалов на инвертирующем и неинвертнрующем входах усилителя 1 выходное напряжение усилителя становится положительным.

Наступает регенеративный процесс за счет включения положительной обратной связи.

Выходное напряжение усилителя достигает своего максимального положительного напряжения. Появившийся перепад напряжения на выходе усилителя 1 с отрицательного значения на положительное приводит к появлению импульса па выходе формирователя 6, устанавливающего триггер в положение, при

I oTop0vI K þ 8 открыт, а I<;lIo l 1 1 закрыт, конденсатор 10 начинает заряжаться.

Появившееся отрицательное падение напряжения на резисторе 14 преобразуется формирователем !5 в импульс, длительность которого равна длительности импульса, .действующего на его входе, и обеспечивает получение импульса, потенциал которого меняется от положительного значения до нуля, что необходимо для нормальной работы элемента И 16, на второй вход которого подается инвертированное выходное напряжение усилителя 1.

На выходе элемента И 16, т. е. на выходной шине 17, появляется импульс, длительность которого равна разности длительностей выходного сигнала усилителя 1 и выходного сигнала формирователя 15.

В случае появления помехи между входными сигналами, длительность которой меньше, чем постоянная времени разряда конденсатора 10, на выходе устройства не появляется ложный импульс. Резистор 20 и диод 19 обеспечивает согласование по напряжению (полярности) выхода дифференциального усилителя 1 и входа инвертора 18.

Таким образом, нуль-орган обеспечивает нормальную работу при появлении помехи не только на самом входном рабочем сигнале, но и между сигналами.

Формула изобретения

Нуль-орган, содержащий дифференциальный усилитель, охваченный диодно-резистивной положительной обратной связью, инвертирующий вход которого соединен с источником входного сигнала, а выход через параллельно соединенные формирователи —,с входами триггера, инвертор и делители напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения помехозащищенности, в него вве533S06 дены элемент И, дополнительный формирователь, конденсатор и два ключа, причем один из .входов элемента И через инвертор и первый делитель напряжения соединен с выходом дифференциального усилителя, неинвертирующий вход которого через второй делитель напряжения и дополнительный формирователь соединен с другим входом элемента И и через один из ключей с конденсатором, одна обкладка которого соединена с нулевой шиной, а другая через другой ключ и рези5 стор — с источником питания, управляющие входы ключей соединены с выходами триггера.

Ьь

/УЗЫ

Упор

1!

Ьых ;г Я

Составп-:с.-ь В. Лякишев

Редактор Е. 1(араулова Текред В, Рыбакова Корректор О. Тюрина

Т:: ., ",:i!: р Са:.упова, 2

3 и:.аа 2338)18 Иод. Г" 1 44 Тираж 1029 Подписное

Ц11ИИПИ Госуд р.т: ":::::: „. комитета Совета ."1пппстров СССР по дс.,::,. изобретений и открытий

113035, Москва, K 35, Раушская наб., д. 4/5