Компаратор

Компаратор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ш1 640247

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 25.08.77 (21) 2520065/18-24 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.12.78. Бюллетень ¹ 48 (45) Дата опубликования описания 30.12.78 (51) М. Кл 2

6 05В 1/01

Государственный комитет (53) УДК 621.317 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Автор изобретения

И. В. Войнов (71) Заявитель (54) КОМ ПАРАТОР

Предлагаемое устройство относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах автоматического контроля и управления с амплитудной или амплитудно-импульсной модуляцией.

Известны устройства для сравнения напряжений, принцип действия которых основан на возбуждении регенеративных колебаний на одном из выходов устройства в 10 зависимости от знака разности сравниваемых сигналов (1).

К недостаткам таких устройств относятся сложность построения принципиальной электрической схемы и трудоемкость ее 15 настройки.

Известны также устройства, сравнения, характеризующиеся простотой схемной реализации, высоким быстродействием и чувствительностью, стабильностью порога сра- 20 батывания и возможностью регулирования величины гистерезиса (2). Однако они не позволяют производить сравнение . амплитудно-модулированных сигналов с опорным уровнем. 25

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является компаратор, содержащий последовательно соединенные входной ключ, импульсный усилитель, выходной ключ и пороговый элемент, 33 генератор импульсоз, соединенный с управляющими входами входного и выходного ключей и с входами формирователей сигналов по псреднему и заднему фронтам импульсов, и элемент И. Первый вход элемента И подключен к выходу формирователя сигналов по заднему фронту импульсов, второй вход элемента И вЂ” к выходу триггера, единичньш вход которого соединен с выходом формирователя сигналов по переднему фронту импульсов (3).

Это устройство имеет ограниченную область применения, что обусловлено невозможностью установления и регулирования величины гистерезиса. В современных системах автоматики широкое распространение нашли преобразователи угловых и линейных перемещений накапливающего типа. Информация с этих преобразователей снимается, как правило, в моменты перехода выходного напряжения через нуль и в определенном направлении. Выходное напряжение любого реального преобразователя пред тавляет собой полезный сигнал с наложенным на него шумом. При использовании известной схемы компаратора наличие шумов может привести к существенной ошибке отсчета, так как вблизи одного и того же «нуля» преобразователя его выходное напряжение может несколько раз

640247

15

3 перейти через нулевой уровень, что и будет зафиксировано на выходах компаратора.

Цель изобретения — — повьшгение точности и расширение области применения компаратора.

Поставленная цель достигается тем, что в компаратор введены дополнительные пороговый элемент и триггер, причем вход дополнительного порогового элемента подключен к выходу выходного ключа, а выход — к нулевому входу триггера, нулевой вход дополнительного триггера соединен с выходом элемента И, единичный вход — с выходом порогового элемента, а выходы дополнительного триггера являются выходами компаратора.

Функциональная схема компаратора представлена на чертеже.

Компаратор содержит входной ключ 1, импульсный усилитель 2, выходной ключ 3, пороговый элемент 4, формирователи 5 и 6 сигналов соответственно по переднему и заднему фронту импульсов, генератор 7 импульсов, триггер 8, элемент И 9, дополнительные пороговый элемент 10 и триггер 11.

Работает компаратор следующим образом.

Входной ключ 1 и выходной ключ 3 замыкаются синфазно с частотой генератора

7 импульсов. На выходах формирователей

5 и 6 сигналов формируются последовательности коротких опорных импульсов, сдвинутых друг относительно друга на величину длительности импульса генератора.

Пусть амплитуда входного сигнала х, в 1-й точке превышает опорный уровень

Уоп порогового элемента 4 (х,) U pn ) .

При этом на выходе порогового элемента 4 появляется импульс, расположенный на временной оси между соответствующими опорными импульсами с формирователей 5 и 6. Триггер 11 перебрасывается в единичное состояние. Одновременно на выходе порогового элемента 10 также образуется импульс (для правильного функционирования устройства необходимо соблюдение условия U О Уоп,, где U», — опорный уровень порогового элемента 10). Импульс с выхода формирователя 5 устанавливает триггер 8 в единичное состояние, а импульс с выхода порогового элемента 10 перебрасывает триггер 8 в нулевое состояние.

Элемент И 9 оказывается запертым по одному входу, и сигнал с формирователя 6 не поступает на нулевой вход триггера 11.

Триггер 11 сохраняет единичное состояние до тех пор, пока амплитуда входного

Зо

4 сигнала х, в Й-й точке не станет меньше опорного уровня U on., порогового элемента

10 (х,< Ь „, ). В этом случае на выходах обоих пороговых элементов сигналы не появляются. Импульс с формирователя 5 устанавливает триггер 8 в единичное состояние, элемент И 9 оказывается открытым по одному входу, и импульс с формирователя

6 поступает на вход триггера 11 и возвращает его в нулевое состояние.

Разность между опорными уровнями пороговых элементов U pg и У оп, представляет собой гистерезис устройства, который может регулироваться в широких пределах в зависимости от параметров входного сигнала с наложенным на него шумом, что позволяет использовать предложенное устройство совместно с преобразователями перемещений накапливающего типа.

Формула изобретения

Компаратор, содержащий последовательно соединенные входной ключ, импульсный усилитель, выходной ключ и пороговый элемент, генератор импульсов, соединенный с управляющими входами входного и выходного ключей и с входами формирователей сигналов по переднему и заднему фронтам импульсов, и элемент И, первый вход которого соединен с выходом формирователя сигналов по заднему фронту импульсов, второй вход элемента И подключен к выходу триггера, единичный вход которого соединен с выходом формирователя сигналов по переднему фронту импульсов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и расширения области применения, в компаратор введены дополнительные пороговый элемент и триггер, причем вход дополнительного порогового элемента подключен к выходу выходного ключа, а выход — к нулевому входу триггера, нулевой вход дополнительного триггера соединен с выходом элемента И, единичный вход подключен к выходу порогового элемента, а выходы дополнительного триггера являются выходами компаратора.

Источники информации, принятыс во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 456388, кл. G 05В 1/01, 1972.

2. Блинков Ю. В. Пороговое устройство.

«Приборы и техника эксперимента» № 6, 1972.

3. Заявка № 2398333/18-24, кл. G 05В

1/01, 1975, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства.

640247

Составитель С. Белан

Техред Н Рыбкина

Корректор Л. Брахнина

Редактор И. Грузова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2453/8 Изд. № 829 Тираж 1005 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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