Амплитудный дифференциальный дискриминатор

Амплитудный дифференциальный дискриминатор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

— « с, патеитнс.т . с те, б иот

ОП ИС Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (ii 789968

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (5l) М. Кл. („05 В 1/01

Н 03 К 5/22 (22) Заявлено 21.03.79(21) 2739348/18-21 с присоединением заявки .% (23) П риоритет

Государстеенный комитет ас делам нэобретеннй н открытнй

Опубликовано 23.12.80, Б оллетень №47

Дата опубликования описания 25.12.80 (53) УДК 621.374..5 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. В. Запорожец, H. И. Маркин, Д. И. Егоров и А. Г. Лизунов (7! ) Заявитель (.54) АМПЛИТУДНЫЙ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ

ДИСКРИМИНАТОР

Изобретение относится к электронике автоматике и может быть использовано при построении различных систем автоматического управления, устройств автома-. тики, в устройствах допускового контро-т ля.

Известны амплитудные дифференциальные дискриминаторы c îïåðæàæèå операционный усилитель, в цепь обратной связи которого включен двухсторонний orpa I0 ничитель напряжения, а выход соединен с входом двукпорогового компаратора 111.

Недостатками таких устройств являются то, что оНН обеспечивают возможность формирования зоны гистерезиса только при наличии положительного и от» рицательного напряжений на вкоде, а также отсутствие информации о направлении изменения анализируемого напряжения по отношению к зоне анализа, т. е. о том, выше это напряжение зоны контра ля или находится в ней.

Известны также амплитудно-дифферен циальные компараторы, содержащие компараторы веркнего и нижнего уровня, выходы которык подключены к входам блока вычитания g).

Однако такие устройства не обеспечивают возможности получения информации о том, входит-ли контролируемое изменяющееся напряжение на входе в зону анализа или выходит из нее, минует ли величина входного напряжения верхнюю или нижнюю границу зоны.

Известен амплитудно-дифференциальный дискриминатор, содержащий компараторы верхнего и нижнего уровня, выходы которых соединены с входами логи-, ческого устройства, выполненного на триггере (31.

К недостаткам этих устройств надо отнести ограниченную функциональную возможность, вызванную отсутствием в ник информации о том, входит ли величина входного анализируемого напряжения в зону контроля или выходит из нее.

789968

Пель изобретения — расширение функциональных возможностей.

Для достижения поставленной цели в амплитудно-дифференциальный дискриминатор, содержащий цва операционных 5 усилителя, неинвертируюшие входы которых подключены к входным шинам, а инвертируюшие входы через резистивные делители напряжения — источнику питания,, введены резисторы, диод, ключевой: 10 элемент, два индикационных элемента и два транзистора, эмиттеры которых под ключены к обшей шине, а базы соответ ственно — к выходам операционных усилителей, коллекторы подсоединены через цепочку из последовательно:соединенных индикационного элемента и резистора к источнику питания, при этом вход первого индикационного элемента соединен с выходом второго индикационного элемен- 20 та, а вход второго — с выходом первого, причем выход второго операционного усилителя подключен через последователь но соединенные резистор и диод к инвертируюшему входу первого операционного 25 усилителя и непосредственно к управляю шему входу ключевого элемента, подклю ченного параллельно одному из резисто- ров резистивного делителя напряжения второго операционного усилителя. 30

На фиг. 1 изображена принципиальная электрическая схема устройства; на фиг. 2 — диаграмма работы устройства прн изменяющемся входном напряжении.

Устройство содержит два операционных усилителя 1, 2, неинвертируюшие входы которых подключены к шинам вход ных сигналов 3, 4, инвертируюшие - к источникам питания через резистивные целители напряжения, образованные ре- 40 эисторами 5,6,7,8,9, а выходы - к базам транзисторов 10 и 11, коллекторы которых подключены к шине источника питания через последовательную цепь, состоящую из индикационного элемента

12 (14) и резистора 13(15), при этом выход операционного усилителя 2 подключен к инвертируюшему входу операционного усилителя 1 через последовательно соединенные резистор 16 .и диод 17, и непосредственно - к управляющему входу ключевого элемента 18.

При отсутствии входного сигнала на выходах операционных усилителей 1 и 2 формируется отрицательное напряжение., Транзисторы 10 и 11 закрыты.

Рассмотрим работу устройства при использовании в качестве индикационных элементов ламп 12 и 14 накаливания, которые при закрытых транзисторах не горят. Резистивный делитель 5, 6 напряжения обеспечивает формирование на неинвертируюшем входе операционного усилителя 1 величину напряжения, равную нижнему порогу срабатывания (QП,> ). Резисторы 7,8,9 обеспечивают формирование величины напряжения на инвертируюшем входе операционного усилителя 2, равного верхнему порогу срабатывания () .). .При изменении

Д0Д » величины входного йапряжения до величины нижнего порогового уровня (фиг. 2 участок ОА) лампы 12 и 14 не горят.

При превышении величины сигнала Ог,О » (фиг. 2 участок АВ) на выходе операционного усилителя 1 устанавливается положительное напряжение, открывающее транзистор 10. Лампа 1 2 загорается, сигнализируя о превышении величиной входного сигнала U p» . Такое состояние продолжается до тех пор, пока величина входного сигнала не превысит Ядов.g (фиг. 2 участок ВС) . При превышении входным сигналом Ц лампы 12 и 14 погашены, что говорит о выходе величины входного сигнала из зоны контроля. На выходе операционного усилителя 2 — положительное напряжение. Под действием положительного напряжения ключ 18 открывается и шунтирует один иэ резисторов 9 реэистивного делителя напряжения. Напряжение на инвертируюшем входе операционного усилителя 2 станет равным U о.» . Положительное напряжение с выхода усилителя 2 формирует через резистор 16 и диод 17. на инвертируюшем входе операционного усилителя 1 напряжение, величина которого 0 по 2, Если теперь величина входного напряжения меньше

U>> <, но больше Ц», на выходе операционного усилителя 1 формируется отрицательное напряжение. Транзистор

10 закрывается, лампа 14 загорается (фиг. 2 участок СД), сигнализируя о том, что входной сигнал вошел в зону контроля иэ зоны, находяшейся за

Цп„ > в . Если теперь величина входноto сйгнала изменяется в пределах больше или меньше Ll, то гаснет или загорается лампа 14. При уменьшении в одного сигнала до значения, меньше Q o ., схема возврашается в исходное состояние, т. е. обе лампы не горят. В.качестве индикационных элементов могут быть применены оптроны, что обеспечит гальваническую развязку DT нагрузки.

789968

Заявленное техническое решение дает возможность проанализировать моменты колебаний входным сигналом вокруг верхнего уровня, что расширяет. функциональные возможности устройства.

2. Мирский Г. Я. Аппаратурное определение характеристик случайных процессов, M., "Энергия, 1967, с. 60. д 3. Авторское свидетельство СССР

N . 481999, кл. И 03 К 5/18, 22.01.74 (прототип).

Формула изобретения

Амплитудный дифференциальный дискриминатор, содержащий два операционных усилителя, неинвертирующие входы которых подключены к входным шинам, а инвертирующие входы через резистивные делители напряжения - к источникам питания, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет получения информации о направлении анализируемого сигнала по отношению к зоне контроля, в него введены резисторы, диод, ключевой элемент, два индикационных элемента и два транзистора, эмиттеры которых подключены к общей шине, базы соответственной - к выходам операционных усилителей, а коллекторы подсоединены через свои цепочки из последовательно соединенных индикационного элемента и резистора к источнику питания, при этом вход первого индикационного элемента соединен с выходом второго индикационного элемента, а вход второго — с выходом первого, причем выход второго операционного усилителя подключен через последовательно соединенные резистор и диод к инвертирующему входу первого операционного усилителя и непосрец>0 ственно к управляющему входу ключевогр элемента, подключенного параллельно одному из резисторов резистивного делителя напряжения второго операционного усилителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР

М 568030, кл. & 05 B 1/01, 7. 1 0.75.