Устройство сравнения аналоговых сигналов с автоматической коррекцией

Устройство сравнения аналоговых сигналов с автоматической коррекцией

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Сааетекмн

Соврелистическин

Республик (61) Дополнительное к авт. свил-ву— (22) Заявлено 20.09.77 (21) 2525309/18-21 е присоединением заявки №вЂ” (23) Приорнтет—

Гавуаврвтввннын нвнвпвт СССР вв лвввм «ввбрвтвн«В н втквытнй

Опублпковаио 25.06.79. Бюллетень № 23

Дата опубликования описания 25.06.79

K A. Брякин и В. Ф. Говоров (7 I) Заявитель

Пензенский нолитехнический институт (54) УСТРОЙСТВО СРАВНЕНИЯ АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ

С АВТОМАТИЧЕСКОЙ КОРРЕКЦИЕЙ

Изобретение относится к измерительной и вычислительной технике и может быть использовано при построении быстродействующих аналого-цифровых преобразователей.

Известно устройство для сравнения амплитуд электрических сигналов, содержащее статический $ три«.ер, ключи и дифференциальный усилитель (11.

Однако такое устройство имеет недостаточную точность сравнения амплитуд, электрических сигналов иэ-эа дрейфа пороговых напряжений и то- 1О ков входных каскадов триггера при изменении питающего напряжения и окружающей температуры.

Известно устройство сравнения аналоговых сигналов с автоматической коррекцией, содержащее дифференциальный каскад на транзисторах, источник тока, RS-триггер, инвертор, транзистор, резисторы (2l .

Однако такое устройство имеет недостаточную точность.

Целью изобретения является повышение точности.

Это достигается тем, что в устройство сравнения аналоговых сигналов с автоматической коррекцией, содержащее дифференциальный каскад на транзисторах, эмиттеры которых подключены через источник тока к шине нулевого потенциала, а коллекторы подключены к входам RS-триггера на элементах И вЂ” HE, инвертор, транзистор, резистор, введен дополнительный кнвертор, вход которого подключен к входу основного инвертора и через резисторк шине источника питания, причем эмиггер транзистора подключен к входу основного инвертора, база — к его выходу, а коллектор— к управляющему входу дополнительного источника тока.

На чертеже дана принципиальная схема устройства.

Устройство содержит дифференциальный каскад 1, источник 2 тока, RS-триггер 3 на элементах 4, S, инверторы 6, 7, транзистор 8, резистор 9. дополнительный источник тока на зранзисторе 10. . Устройство работает следующим образом, 3

Для обеспечения минимальной величины гис-, терезиса устройства элементы 4, 5 и инверторы 6, 7 должны быть изготовлены на одном кристалле или одной подложке. В этом случае обеспечиваются примерные равенства:

<>п> 1п п п 1п 1п -1п- п ° ъ " " " . пэ где Оп, Ип — пороговые напряжения ннверторов дополнительного источника тока;

1п., t„ — пороговые токи этих инверторов, Поскольку ток основного источника 2 юка определяется примерным равенством (Е-Ущ) „

П Па

9 где R9 — сопротивление резистора, то„подставляя это соотношение в формулу гистерезиса,l получим М - 0 = при Р

9 2, 4, + 1 и, К " — "7n+ п + Ц

+ -3 -3 /Î п

3d пь п4/

Считаем, что

6 +1

Из представленного выражения видно, что подбором R9 можно обеспечить строгое равенство нулю напряжения гистерезиса. Расположение элементов 4, 5 и инверторов 6„7 в одном

3О корпусе или на однбй подложке обеспечить идентичность законов изменения их пороговых токов и напряжений при воздействии внешних факторов окружающей температуры (напряжения питания н т.д.) HpH этом величина гнсте35 резиса всего устроиства будет оставаться равно и нулю.

Рассмотрим более подробно механизм подстройки величины гистерезиса устройства при воздействии возмущающих факторов.

46

Предположим, что величины пороговых токов элементов 4, 5 возросли, при этом пороговые токи ииверюров 6, 7 также возрастут примерно на такую же всличину. Величина выходного тока дополнительного источника тока возрастает, вызывая увеличение падения напря- жения на эмиттерном переходе транзистора 10.

Это чапряжение прикладывается к базе транзистора основного источника 2 тока, открывая

его. Следовательно, выходной ток источника

2 увеличивается и алгебраическая сумма токов

I„ + !и — l — остается постоянной. М

Предположим, что с изменением темнературы падение напряжения на переходе база-эмиттер транзистора источника положительной поляр)всти изменилось на аО, Это приведет к изменению выходного напряжения инвертора

7, но напряжение на входе инвертора то есть

Ъ на эмиттере транзистора, изменится незначителью, примерно на —, где К вЂ” коэффициент

hU усиления по напряжению инвертора 7. А поскольку напряжение на эмиттере транзистора изменится мало, то и ток источника положительного юка изменится мало. Величина гистерезиm останется близкой к нулю.

Предлагаемое устройство позволяет повысить точность, значительно уменьшить гистерезис, который возникает при изменении температуры окружающей среды, Формула изобретения устройство сравнения аналоговых сигналов с автоматической коррекцией, содержащее дифференциальный каскад на транзисторах, эмиттеры которых подключены через источник тока к шине нулевого потенциала, а коллекторы подключены к входам RS-триггера на элементах И вЂ” НЕ, инвертор, дополнительный источник тока, транзистор и резистор, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в него введен дополнительный инвертор, вход которого подключен к входу основного инвертора и через резистор — к шине источника питания, причем эмиттер транзистора подключен к входу основного инвертора, база— к его выходу, а коллектор — к управляющему входу дополнительного источника тока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР М 429362, М.кл. G 01 R 19/10,31.05.72.

2. Заявка И 2462073/21 15.03.77.

669482

Составитель Н. Маркин

Техред Э. Чужик

Редактор М. Poroaa

Корректор М. Пожо

Тираж 1059 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 3675/47

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4