Пороговое устройство
Иллюстрации
Реферат
О П ПИ Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Союз Советских
Сециаяистических
Республик
<11>785980
К АВТОРСКОМУ СВИ ЗИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 060378 (21) 2586663/18-21 (51)М. Кл з
Н 03 К 5/22
G 05 В 1/01 с присоединением заявки М
Государствеииый комитет
СССР по делам изобретеияй я открмтия (23) Г1риоритет
Опубликовано 07.1280. бюллетень йо 45
Дата опубликования описания 07,12330 (53) УДК 621. 374.
° 5 (088 ° 8) (72) Авторы изобретение
С.Б, Фролов и В, П. Гордун (71) Заявитель (54) ПОРОГОВОЕ УСТРОЙСТВО
Изобретение относится к импульсной технике и может найти применение в радиоэлектронной аппаратуре с низ.ким уровнем потребления энергии от источников питания. 5
Известно пороговое устройство, содержащее входной и выходной транзисторы противоположной проводимости, эмиттерный повторитель, резисторы, причем коллектор входного транзистора сое- 10 динен с базой в ыходного транзистора и с коллектором транзистора эмиттерного повторителя 111. Данное пороговое устройство отличается тем, что эмиттер выходного транзистора соединен непосредственно с эмиттером транзистора эмиттерного повторителя. Устройство имеет два порога срабатывания, которое задается при помощи переменных ре-,"щ зисторов, один из которых включен в цепь базы эмиттериого повторителя, а другой — в цепь эмиттера входного зисто а. тран р
Рассматриваемое устройство обеспечивает отсутствие сигнала на выходе, когда амплитуда входного сигнала находится за пределами пороговых уровней, т.е. когда амплитуда вход- QQ ного сигнала выше верхнего уровня или меньше нижнего уровня.
Известно пороговое устройство, содержащее входной транзистор, выходной транзистор, резисторы, шины источника питания P) .
Невысокое быстродействие этого устройства связано с небольшой величиной петлевого усиления в цепи положительной обратной связи. Дело в том, что применение в пороговом . устройстве транзисторов с разным типом проводимости исключает возмойность непосредственного объединЕния между собой их эмнттеров. Включение же между эмиттерами резистора связи приводит к снижению глубины положительной обратной связи. Кроме .тога, наличие резисторов в эмиттерах транзисторов приводит к появлению местной отрицательной обратной связи, которая, понижая коэффициент усиления каждого из каскадов устройства, также способствует уменьшению глубины положительной обратной связи, а значит и уменьшению общего усиления s петле обратной связи. В свою очередь уменьшение петлевого усиления уменьшает скорость развития про цессов опрокидывания схеьы, т.е.
785980 снижает ее быстродействие, а это существенно ограничивает область применения известного устройства, делан его использование нецелесообразным, например,. в аппаратуре с повышенным быстродействием.
Целью изобретения является повышение быстродействия при формировании прямоугольного импульса из. вход ного однополярного сигнала произвольной формы.
Для достижения этого в пороговое устройство, содержащее входной транзистор и -р- типа, база и эмиттер которого соединены с шиной нулевого потенциала через резисторы, а коллектор через резистор коллекторной нагрузки соединен с положительной шиной источника питания, выходной транзистор р- n — р типа, подключенный базой к коллектору входного транзистора, эмиттером к положительной шине источника питания., а коллектором через два последовательно соединенных резистора — к шине нулевого потенциала, резистор связи, один конец которого подключен к эмиттеру входного транзистора, введен дополнительный транзистор и - р -и, причем эмиттер дополнительного транзистора подключен к шине нулевого потенциала, коллектор - к эмиттеру входного транзистора, база - к среднему выводу последовательно соединенных резисторов, включенных в коллекторную цепь выходного транзистора р — n — - р типа,а второй конец выходного резистора связи соединен с коллектором выходного транзистора.
На чертеже представлена принципиальная схема устройства.
Пороговое устройство содержит входной транзистор 1, выходной транзистор .2, дополнительный транзистор
3, резисторы 4 — 9.
Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии все транзисторы закрыты, так что потребление энергии от источников питания отсутствует(c точностью до тепловых токов транзисторов). Входной сигнал в положительной полярности поступает в цель базы входного транзистора и тот открывается, вызывая открывание входного, а затем и дополнительного транзисторов. Кольцо положительной обратной связи замыкается, в устройстве раэвивается лавинообразный процесс и оно опрокидывается. При этом транзисторы 2 и 3 оказываются насыщенными. Транзистор 3, насыщаясь, шунтирует резистор 6, включенный в цепь эмиттера транзистора 1, подавляя действие местной отрицательной обратной связи и способствуя тем самым росту петлевого усиления в
У стройстве, а значит и повышению скорости развития процесса опро иокидывания устройства. Резистор 7 огра-. ничивает коллекторные токи транзисто ров 2 и 3, а делитель, образованный резисторами 8 и 9, обеспечивает возможность управления состоянием транзистора 3, удерживая его в насыщении после опрокидывания устройства.
При уменьшении величины входного сигнала, его мгновенные значения становятся меньше порога срабатывания устройства, ток в цепи коллектора транзистора 1 уменьшается, вызывая выход иэ насыщения транзистора 2, и обусловливает тем самым уменьшение тока базы транзистора 3. Иэ-за действия положительной обратной связи процесс развивается лавинообразно
1З и происходит обратное опрокидывание устройства. Транзисторы закрываются и устройство возвращается в исходное состояние.
Величина петлевого усиления в
gQ предложенном устройстве существенно больше,чем в известном устройстве за счет исключения резистора иэ цени эмиттера выходного транзистора и подавления местной отрицательной обратной связи во входном транзисто» ре, а также за счет использования в петле положительной обратной связи дополнительного транзистора, обеспечивающего коэффициент усиления, существенно превышающий единицу. Рост
З петлевого усиления способствует увеличению скорости развития процессов опрокидывания в устройстве и повышению его быстродействия. Кроме того, в предложенном устройстве отсутстЗ вуют цепи, по которым возможно протекание тока в исходном состоянии.
Стало быть, в исходном сОстоянии потребление с точностью до тепловых токов транзисторов равно нулю.
40 Предлагаемое устройство выгодно отличается от известных устройств, предназначенных для решения задачи формирования прямоугольного импульса иэ входного однополярного сигнала произвольной формы, практически полным отсутствием потребления энергии от источника питания в течение всего времени.
Формула изобретения
Пороговое устройство, содержащее входной транзистор ь — p --n типа, база и эмиттер которого соединены с шиной
H нулевого потенциала через резисторы, а коллектор через резистор коллекторной нагрузки соединен с положительной шиной источника питания, выходной транзистор р-я - р типа, подключенщ ный базой к коллектору входного транзистора, эмиттером к положительной шине источника питания, а.коллектором через два последовательно соединенных резистора — к шине нулевого
65 потенциала, резистор связи, один
785980
+ 43
Составитель В. Бугров
Редактор Е. Гончар Техред М.Петко Корректор С. Шекмар
Заказ 8862/58 Тираж 995 Подписное
BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Ъ конец которого подключен к эмиттеру входного Транзистора, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью увеличения быстродействия при формировании прямоугольного импульса иэ входного однополярного сигнала произвольной форьы, в него введен дополнительный транзистор и-р -и типа, причем эмиттер дополнительного транзистора подклюнен к шине нулевого потенциала, коллектор — к эмиттеру входного транзистора, база - к среднему выводу последовательно соединенных резисторов, включенных в коллекторную цепь выходного транзистора р-и- P типа, а второй конец резистора связи соединен с коллектором выходного транзистора.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
В 464069, кл. Н 03 К 5/08, 10.03.75.
2. Перлов Б. Импульсные устроЯ- ства на транзисторах с проводимостью разного типа. - М., изд."Энергия", 1972, с. 70 (прототип)