Многопороговое сравнивающее устройство

Многопороговое сравнивающее устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Сот4иалнстнческих

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТГЛ)ЯСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено ) 1,0274 (21) 1995228/18-21 с присоеттинением заявки № (23) Приоритет— (43) Опубликовано 0", (077 . Бюллетень № 3 7 (51) М, Кл.

1I 0З б 05 к 5/20

В 1/О1

ГьЩьратььььы1 аабйьтьт

Саььть Мхаьатраь СССР аа ааааа ьзабратаььа ь атарытаС (53) УДК 681 . 142 . 07 (088.8) (45) Дата опубликования описания 211177 (72) Автор1*1 изобретения

В.И.Ковальков и 10.К.Филипский (71) ЗаяннтЕЛЬ Одесский ордена трудового красного Знамени политехнический институт (54 ) М1!ОГОПОРОГОВОГ (".РАВИИВт1Н)ЩВЕ у(".Т! .нтС .Т1тО

Изобретение относится к импульсной технике, может быть использовано в быстродействующих кодирующих преобразователях, работающих по принципу считывания или параллельно-последовательного действия, в схемах автоконтроля и в различных радиоизмерительных приборах в качестве амплитудных анализаторов.

Известно многопороговое сравнивающее устройство, содержащее набор идентичных сравнивающих ячеек на основе т ранэисторных дифференциальных каскацов с генераторами тока в эмиттерных цепях транзисторов, базы которых соединены соответственно с источниками преобразуемого сигнала и опорных напряжений, коллекторы — с туннельными диодами и базами транзисторов выходных транзисторных ключей, диоды, резисторы, конденсаторы t11.

Однако это устройство не позволяет непосредственно преобразовывать входной сигнал в позиционный единичный код, а также потребляет большой ток, Цель изобретения — преобразование входного сигнала в позиционный единичный код и уменьшение потребляемого тока.

Для этого в многопороговом сравнивающем устройстве, содержащем набор идентич ных сравнивающих ячеек на основе транзисторных дифференциальных кас5 кадов с генераторами тока в эмиттерных цепях транзисторов, базы которых соединены соответственно с источниками преобразуемого сигнала и опорных напряжений,коллекторы — с туннельными ди10 эдами и базами транзисторов выходных транзисторных ключей, диоды, резисторы, конденсаторы, коллекторы транзисторов выходных ключей через последовательно соединенные диод и резистор каждой срав15 нивающей ячейки соединены с токоэадающими резисторами генераторов тока,а через конденсаторы — с коллекторами сравнивающих транзисторов соседних младших сравнивающих ячеек и катодами туннель20 ных диодов, аноды которых соединены с шиной источника питания, причем коллектор сравнивающего транзистора tl-HoTT ячейки соединен через резистор с шиной источника питания. Источник опорных напряжений выполнен на последовательном резисториом делителе.

На чертеже,приведена схема устройства.

Многопороговое сравнивающее устрой30 ство содержит идентичные сравниваю575769 цие ячейки 11 -1 на основе дифференциальных каскадов на сравнивающих транзисторах 2» — 2 1 и 3< -3„ с генераторами тока на транзисторах 4» -4п . в их эмиттерных цепях соответственно, Базы транзисторов 2» -2г< подключены к зажиму 5 источника преобразуемого сигнала, а их коллекторы подключены соответственно к шинам 6» -бг» сброса, базам транзисторов 7» -7„ выходных 10 ключей, через туннельные диоды 8» -8г< к положительной шине 9 источнйка питания, соединенной с коллектором транзистора 3» . Коллекторы транзисторов:7» -711 соединены соответственно с выходами 10» -10п устройства, причем выходы 10 --10„ соответственно через конденсаторы 11, -11„, < связаны с шинами 61 -611, соединенными с коллекторамк соответственно транзисторов 3 -3, базы транзисторов подключены к выходам делителя на резисторах 12» -12п, соединенного с за. жимом 13 опорного напряжения. Коллекторы транзисторов 7> -7п соответственно через последовательные цепочки на диодах 14» -14kE » к резисторах 15» -15>< соединены с токозадающимк резистоpeI "1к

- к 16 -16 генераторов тока «а

TpakIB»o Topax 4. -4„, 1

Устройство работает следуюцим об- 80 разом.

Каждая кз ячеек 1„ им=-ет напряжения раствора, в пределах которого перераспределяются токи транзисторов

2 -2, и 3 -3 . Если разность напряже- 35

-}1 1 II

t ння U. на 1-том выходе резксторного

» делителя и напряжения UE< Ele Bажиме 5 превышает напряжение раствора ячейки весь ток дифференциального каскае да этой ячейки протекает через транзис-10 тор 31, в противном случае — через транзистор 21 .

Пусть вначале 0 c U» где UI — напряжение на резисторе 12», к все диффе1эенцг»альные каскады ячеек 1п ра с - 45 тают в режиме переключателей тока. ,Коллекторные T01<и с1тав нкваюшкх транзисторов 2» -2 paBEm нулю. Беличину токов транзисторов 3» -Зл, определяемую параметрами leEIopaTopoB тока на транзисторах 4» -4л, выбирают равной 2/3 пикового тока туннельных диодов 8 -8 либо немного больше 2/3, — 8 поэтому все туннельные диоды 8<в находятся в низковольтном состоянии, а транзисторы 7» -7п закрыты. Если напряженке »3х входит в область раствора а характеристик дифференциального каскада ячейки 1», коллекторные токи транзисторов 2» и 3» начинают перераспределяться, а ток через туннельный диод 8 начинает возрастать. Б момент равенства U„ и Ul этот ток достигает пикового тока тун1»ельного диода а 8 последний срабатывает к открывает выходной транзистор 7»

Дальнейшее увеличение UE, приводит к срабатыванию выходного ключа на транзисторе 7 . В пределах некоторо и области изменения Ц ток диода 8» одновременно с током диода 8> продолжает превышать их пиковые токи, и транзистор 7» оставался бы открытым, если бы не было связей между ячейками на конденсаторе 11», диоде 14» и резисторе 15» °

Конденсатор 11» начинает разряжаться через эмиттерно-коллекторный переход транзистора 7 и туннельный диод 8» . Ток разряда вычитается из тока диода 8» . Одновременно через диод 14», резисторы 15» и 16» протекает ток, который смещае базо-эмиттерный переход транзис-,îðà 4» в.обратном.направлении. Генератор I ol

8» г<еребрасывается в низковольтное состояние и закрывает ключ на транзисторе 7» . Б то же время с нарастанием О» ключ ячейки )2 остается включенным вплоть до равенства »» к 0

Аналогично работают и остальные ячейки.

Гистерезис ячеек, обусловленный разницей экстремальных значений тока диодов 8» -8п, устраняется км11ульсамк сброса, периодически одновременно подаваемыми на шины 6» -6».

Бремя между кмпульсамк сброса выбирают столь малым, что входное напря>кеНКЕ 1< ке U не успевает значительно измениться. Поэтому после импульса сброса условие включения диодов 8» -8п выполняется только для одной кз ячеек

1, которая и срабатывает. Имеется небольшая вероятность того, что на р

1т п яжение UE< попадает в область, в которой условие включения выполняется одновременно для двух соседних ячеек.

Однако и в .этих случаях срабатывает только одна ячейка с большим пороговым напряжением. Таким образом, состояние много11орогового сравниваюШего устройства прк л1обом входном сигнале всегда однозначно.

Формула изобретения

1. »<ногопороговое сравнивающее ус;-poAoTBo, содержal

c Iг еeEнIеeрpаeTт орами тока в эмиттерных цепях сравнивающих транзисторов, базы которых соединены соответстве11но с источниками преобразуемого сигнала и опорных íà-,ðÿæåíèé, коллекторы — с туннельными диодами и базамк транзксгоров вь.кодных транзисторных ключей, диоды, резисторы, конденсаторы, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью преобразованкя входного сиг11ала в по5 78 769 Гб !!ф (У 1 1 н!

1Г- ! 13 .

: "с a.! }; ; ль а, C .,:.:. !!с:. г,ор1. --=!.òñ;ð A. i;ðавчен,:0.

Редактор Б. Федотов

Заказ 40-i9/40 .Г!!раж 1 i 6 : По5!Писное

Ц1!!!И!!1И i Осударствен!!Огo ког!!;. ета i oH» . =. ".ин!!с:: р!ов па дела:.. пзсбретс!!ий и откр! ти«

113035, 14осква, ".-35, Рау= окая наб., д.4,. .

Филиал ППП !1атент, г.ужгород, ут!. Проект!:.а=i, 4 зиционный единичный код, уменьшения потребляемого тока, коллекторы транзисторов выходных ключей через послецовательно соединенные диод и резистор каждой сравнивающей ячейки соединены с токозадающими резисторами генераторов тока, а через конденсаторы— с коллекторами сравнивающих транзисторов соседних младших сравнивающих ячеек и катодами туннельных диодов, аноды которых соединены с шиной источника питания, причем коллектор сравннваюв!его транзистора п-ной ячейки соединен через резнстог, с шиной источника питания.

2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я те!!, что источник опорных напряжений выполнен на последовательном резисторном делителе.

Источники инФормации, принятые во внимание прн экспертизе:

1. авторское свидетельство СССР

М- 188142 И 03 К 5 20 20.10 66