HU189913B

HU189913B - Circuit arrangement for increasing the hysteresis of treshold switch

Info

Publication number: HU189913B
Application number: HU234084A
Authority: HU
Inventors: Leo Stickel; Peter Franke; Ulrich Hage
Original assignee: Veb Kombinat Nagema,Dd
Priority date: 1983-07-18
Filing date: 1984-06-18
Publication date: 1986-08-28
Also published as: FR2549659B1; SE8403753L; DD230688A3; SE8403753D0; BG45379A1; FR2549659A1; HUT36304A; DE3420683A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Vergroesserung der Hysterese eines Schwellenwertschalters. Die Aufgabe der Erfindung, die Schaltung des integrierten Schwellenwertschalters so zu modifizieren, dass die Hysterese ueber das vom Hersteller applizierte Mass mit nur einem Schwellenwertschalter vergroessert werden kann, wurde erfindungsgemaess dadurch geloest, dass eine zusaetzliche gleichstromgekoppelte Verstaerkerstufe mit Stromgegenkopplung auf den Eingang des integrierten Schwellenwertschalters geschaltet ist. Fig. 1The invention relates to a circuit arrangement for increasing the hysteresis of a threshold switch. The object of the invention to modify the circuit of the integrated threshold switch so that the hysteresis can be increased over the measures applied by the manufacturer Mass with only a threshold switch, according to the invention solved by an additional Gleichstromgekoppelte Verstaerkerstufe switched with current negative feedback to the input of the integrated threshold switch is. Fig. 1

Description

A találmány tárgya kapcsolási elrendezés küszöbértékkapcsló hiszterézisének növelésére negatív visszacsatolás alkalmazásával.The present invention relates to a circuit arrangement for increasing threshold hysteresis by using negative feedback.

Analóg jelek kiértékelésére különféle billenőáramkörös megoldások ismeretesek. Az integrált áramkörök fejlesztése során kidolgoztak olyan integrált áramköröket is, amelyek speciálisan küszöbértékkapcsolóként alkalmazható billenő áramkörök. Ezek az integrált áramkörök úgy vannak általában kialakítva, hogy a be- és kikapcsolási pontjaik közötti hiszterézis minimális és ezeknél az áramköröknél a bilié nőfokozat elé egy erősítő kapcsolható. Külső elemeknek az áramkörhöz való csatlakoztatásával, megfelelő méretezéssel és a belső kapcsolás figyelembevételével a kapcsolási küszöbérték adott határok között változtatható. Esetenként arra is van lehetőség, hogy az integrált áramkörök teljeeítményfokozatát közvetlenül vezéreljük, itt ugyanis a kapcsolási küszöbérték nagyobb, jóllehet más feszültségszinten is van. Kis feszültségek, azaz mV tartományba eső feszültségek esetében ez a vezérlés azonban nem használható. Amennyiben olyan küszöbértékkapcsolót kívánunk előállítani, ahol hiszterézis az integrált áramkörrel egyáltalában megvalósítható 100 mV maximálisan lehetséges küszöbértéknél nagyobb küszöbértéket kívánunk elérni, ezt úgy oldhatjuk meg, hogy két azonos típusú, de különböző kapcsolási pontokkal kiképezett küszőbértékkapcsolót megfelelő módon csatlakoztatunk. Mivel a két küszöbértékkapcsoló egy és ugyanazon feszültség kiértékelésére van felhasználva, egymást kölcsönösen nem befolyásolják.Various tilt circuit solutions are known for evaluating analog signals. Integrated circuits have also been developed during the development of integrated circuits, which can be used specifically as threshold switches. These integrated circuits are generally designed to have minimal hysteresis between their on and off points, and an amplifier can be coupled to the gain stage in these circuits. By connecting external elements to the circuit, dimensioning and considering internal circuitry, the switching threshold can be varied within certain limits. Occasionally, it is also possible to directly control the power level of the integrated circuits, since here the switching threshold is higher, although there is another voltage level. However, this control cannot be used for low voltages, ie voltages in the mV range. If we want to produce a threshold switch where the hysteresis is to achieve a threshold greater than the maximum possible threshold of 100 mV that can be achieved with the integrated circuit at all, this can be achieved by properly connecting two threshold switches of the same type but with different switching points. Because the two threshold switches are used to evaluate the same voltage, they do not mutually influence each other.

A találmánnyal célul tűztük ki olyan küszöbérték kapcsolóként alkalmazható kapcsolási elrendezés kialakítását, ahol a hiszterézist kis bemenő feszültségekre is az áramkörre eredetileg megadott érték fölé lehet növelni egyetlen küszöbértékkapcsoló áramkör alkalmazásával.It is an object of the present invention to provide a switching arrangement for use as a threshold switch, wherein the hysteresis can be increased to low input voltages above the value originally specified for the circuit using a single threshold switching circuit.

A találmány tehát abban látja a feladatát, hogy az integrált áramkörös küszöbértékkapcsolót oly módon egészítse ki, hogy egyetlen áramkörrel lehessen a hiszterézis növelését elérni.It is therefore an object of the present invention to provide an integrated circuit threshold switch such that a single circuit can achieve an increase in hysteresis.

A találmány a kitűzött célt egy olyan negatív visszacsatolással ellátott kapcsolási elrendezés segítségével oldja meg, ahol egy további negatív áramvisszacsatolással ellátott egyenáramú csatolású erősítő van az integrált áramkörös küszöbértékkapcsoló bemenetére csatlakoztatva.The object of the present invention is achieved by a negative feedback circuit arrangement, wherein a further negative current feedback DC link amplifier is connected to the input of the integrated circuit threshold switch.

Előnyős a találmány szerinti kapcsolásnál, ha az egyenáramú csatolású további erősítő vagy az integrált áramkörös 15 küszöbértékkapcsolóban magában van, vagy kívülről van csatlakoztatva, valamint ha a további erősítő egyetlen 22 ellenállásból áll.It is advantageous for the circuit according to the invention if the DC coupled additional amplifier is either internally or externally connected to the integrated circuit threshold switch 15 and if the further amplifier consists of a single resistor 22.

Amikor a küszöbértékkapcsoló bemeneti feszültsége nulla, ugyancsak nulla lesz a hozzá csatlakoztatott erősítő kimeneti feszültsége is. Ahogyan a küszöbérték kapcsoló bemenetén folyamatosan nö a feszültség, ebből a feszültségből egy megfelelő nagyságú áramot vezetünk a hozzácsatlakoztatott erősítófokozat bemenetére. Ez a növekvő járulékos áram természetesen egy járulékos feszültségnövekedést is jelent, azaz az átkapcsolás! pont Uib«-ről Ujbe-re emelkedik. Az analóg feszültségjel Uab«-ről Ujw értékűre csökken. Ezen a ponton megszűnik az erösítófokozatban az árambetáplálás és a bemenőfeszültségből áramot kezd elvezetni, így a feszültség leesik Ua*i-re. Az áram nagyságának függvényében jelentős mértékben lehet tehát a hiszterézis értékét növelni.When the threshold switch has an input voltage of zero, the output voltage of the amplifier connected to it will also be zero. As the voltage at the threshold switch input continues to increase, a current of a sufficient magnitude is applied from this voltage to the input of the amplifier stage connected thereto. This increasing auxiliary current, of course, also means an additional voltage increase, ie switching! points from Uib «to Ujbe. The analog voltage signal decreases from Uab «to Ujw. At this point, the power supply to the amplifier is disconnected and current is drawn from the input voltage so that the voltage drops to Ua * i. Thus, the value of the hysteresis can be significantly increased depending on the current.

Ez a járulékos vagy külön bekapcsolt erósltőfokozat lehet egy az áramkörben egyébként meglévő, de küszöbértékkapcsolókánt való alkalmazáshoz nem használt erősitőfokozat, vagy külön, kívülről rákapcsolt erősítő. Megvan továbbá az a lehetőség is, hogy negatív visszacsatolási valósítsunk meg a küszöbértékkapcsoló be- és kimenete között egy külső ellenállás beépítésével. Természetesen figyelembe kell venni, hogy az ezen az ellenálláson folyó áram a hiszterézis nagyságát egyértelműen befolyásolja.This auxiliary or separate power amplifier may be an amplifier that is otherwise present in the circuit but is not used for use as a threshold switch, or a separate external amplifier. It is also possible to provide a negative feedback between the input and output of the threshold switch by incorporating an external resistor. Of course, it should be noted that the current flowing at this resistor clearly influences the magnitude of the hysteresis.

A találmány szerinti kapcsolási elrendezést a továbbiakban példakénti kiviteli alakja segítségével, a mellékelt ábrákon ismertetjük. AsThe circuit arrangement of the present invention will now be described, by way of example only, in the accompanying drawings. Dig

1. ábrán látható a kapcsolási elrendezéshez egyenáramú csatolással hozzákapcsolt erósltőfokozat, aFigure 1 shows a power stage connected to the circuit by a DC coupling,

2. ábrán látható a negatív visszacsatolás hatása a hiszterézis nagyságára.Figure 2 shows the effect of negative feedback on the magnitude of the hysteresis.

Az 1-14 kivezetésekkel ellátott 15 integrált áramkör a következő egységekből áll: feszültségstabilizáló 16 fokozat, 17 erősítő, 18 teljesítmény billenő erősítő és 19 kimenófokozat. A belső 17 erősítőhöz, ha a kapcsolást küszöbértékkapcsolóként kívánjuk kialakítani, 20 ellenállást és 21 kondenzátort kell kapcsolni. A hiszterézis növeléséhez szükség van még egy további 22 ellenállás beépítésére is. A kapcsolási elrendezés működése a következő: A 3 bemenetre analóg 23 feszültséget kapcsolunk úgy, hogy a másik feszültségbemenet a házhoz van csatlakoztatva. A küszöbértékkapcsoló belső elrendezése olyan, hogy a 17 erősítő 2 bemenetére és 4 kimenetére a 20 ellenálláson keresztül akkora jelet továbbít, hogy a hiszterézis maximális értéke 100 mV. A 17 erősítőnek azonban van egy nem kihasznált erósltőfokozata, amely az integrált áramkör 5 kimenetére van kivezetve. Ezen az 5 kimeneten, az arra csatlakoztatott 22 ellenállás segítségével további áramot táplálunk az integrált áramkör 3 bemenetére.The integrated circuit 15 with terminals 1-14 comprises a voltage stabilizing stage 16, an amplifier 17, a power tilt amplifier 18 and an output stage 19. For the internal amplifier 17, if the circuit is to be a threshold switch, a resistor 20 and a capacitor 21 must be connected. An additional 22 resistors are also required to increase the hysteresis. The operation of the circuit arrangement is as follows: A voltage analog 23 is applied to the input 3 so that the other voltage input is connected to the housing. The threshold switch has an internal arrangement such that it transmits a signal through the resistor 20 to the inputs 2 and 4 of the amplifier 17 such that the maximum hysteresis is 100 mV. However, the amplifier 17 has an unused power stage which is output to the output 5 of the integrated circuit. At this output 5, additional current is supplied to the input 3 of the integrated circuit by means of a resistor 22 connected thereto.

A 2. ábrán jól látható, hogy az integrált áramkörrel megvalósított 25 küszöbérték a negatív visszacsatolás következtében a 24 kikapcsolási pontra csökken, miközben a bemeneti 23 feszültségről áramot vesz. Ahogyan a bemeneti 23 feszültség nö, eléri a 26 kap-2139913 csolási pontot. Ebben a pillanatban a bemeneti 23 feszültséghez további áramot vezetünk a 3 bemeneten keresztül. Ez az érára a kapcsolási pontot fölfelé a 27 pontra tolja el. Amíg a küszöbártékkapcsoló a 24 kikapcsolási pontot eléri, addig a h-hiszterézis helyett H hiszterézisnek megfelelő feszültségváltozásra van szükség, ahol h hiszterézis a kapcsolás belső hiszterézise. A 22 ellenállás változtatásával a H hiszterézis minden esetben illeszthető a követelményekhez. A H hiszterézis értéke a 22 ellenállás ellenállásórtékével fordítottan arányos. Ezzel a kapcsolási elrendezéssel lehetőség van arra, hogy olyan küszöbértékkapcsolót készítsünk, ahol a kapcsolási pontok egymástól messze vannak.As can be seen in Figure 2, the threshold 25 realized by the integrated circuit drops to the cut-off point 24 as a result of negative feedback while receiving current from the input voltage 23. As the input voltage 23 increases, it reaches 26 kappa-2139913. At this moment, an additional current is applied to the input voltage 23 via the input 3. This will move the switch point upwards to 27 points. As long as the threshold switch reaches the switch-off point 24, instead of h-hysteresis, a voltage change corresponding to H-hysteresis is required, where h-hysteresis is the internal hysteresis of the switch. By varying the resistance 22, the hysteresis H can always be adapted to the requirements. The value of the hysteresis H is inversely proportional to that of the resistor 22. With this switching arrangement, it is possible to make a threshold switch where the switching points are far apart.

Claims

A circuit arrangement for increasing the hysteresis of a known threshold switching device by negative feedback, characterized in that a further DC feedback amplifier with negative current feedback is connected to the input (3) of the integrated circuit threshold switch (15).

The circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the further DC coupled amplifier is either internally or externally connected in the integrated circuit threshold switch (15).

The circuit arrangement according to claim 1, characterized in that a resistor (22) is connected to the input (3) of the threshold switch (15).