RU2595536C1 - Galvanically isolated voltage comparator supplied by input signal - Google Patents
Galvanically isolated voltage comparator supplied by input signal Download PDFInfo
- Publication number
- RU2595536C1 RU2595536C1 RU2015110234/08A RU2015110234A RU2595536C1 RU 2595536 C1 RU2595536 C1 RU 2595536C1 RU 2015110234/08 A RU2015110234/08 A RU 2015110234/08A RU 2015110234 A RU2015110234 A RU 2015110234A RU 2595536 C1 RU2595536 C1 RU 2595536C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- resistor
- diode
- input signal
- transistor
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к системам автоматического управления и контроля, в частности, для компарирования входного сигнала по нескольким уровням напряжения с передачей результата компарирования через оптрон.The invention relates to automatic control and monitoring systems, in particular, for comparing the input signal at several voltage levels with the transmission of the result of the comparison through an optocoupler.
Наиболее близкий по технической сути является гальванически изолированный компаратор напряжения с питанием от входного сигнала по патенту №2540808, содержащий регулируемый стабилитрон, диодный оптрон, КМОП микросхему с триггером Шмитта и пять резисторов, обеспечивающий гальваническую развязку от входного сигнала и не требующий изолированного источника питания.The closest in technical essence is a galvanically isolated voltage comparator powered by an input signal according to patent No. 2540808, containing an adjustable zener diode, diode optocoupler, a CMOS chip with a Schmitt trigger and five resistors, providing galvanic isolation from the input signal and not requiring an isolated power source.
Недостатком данного компаратора напряжения является большое значение минимального уровня напряжения компарирования, определяемое падением напряжения на регулируемом стабилитроне (2,5 В), светодиоде оптрона (примерно 1,5 В) и токозадающем резисторе светодиода оптрона.The disadvantage of this voltage comparator is the large value of the minimum voltage of the comparing, determined by the voltage drop at the adjustable zener diode (2.5 V), the optocoupler LED (about 1.5 V) and the current-sensing resistor of the optocoupler LED.
При уровнях компарирования напряжения, близких к минимальным, малое значение сопротивления токозадающего резистора светодиода оптрона при превышении входным напряжением установленного порога компарирования вызывает значительное увеличение тока нагрузки на входной сигнал.When the voltage comparing levels are close to the minimum, a small value of the resistance of the current-sensing resistor of the optocoupler LED when the input voltage exceeds the set comparison threshold causes a significant increase in the load current to the input signal.
Указанные недостатки не позволяют использовать этот компаратор в качестве компаратора напряжения низкого уровня.These shortcomings do not allow the use of this comparator as a low-level voltage comparator.
Предлагаемый гальванически изолированный компаратор напряжения с питанием от входного сигнала, состоящий из двух диодных оптопар, p-n-р и n-p-n транзисторов, одного переменного и четырех постоянных резисторов и триггера Шмитта КМОП микросхемы, обеспечивает минимальный уровень напряжения компарирования не более 2 В и не увеличивает ток нагрузки на входной сигнал при значительном превышении входным напряжением установленного порога компарирования.The proposed galvanically isolated voltage comparator powered by the input signal, consisting of two diode optocouplers, pn-p and npn transistors, one variable and four constant resistors and a Schmitt trigger CMOS chip, provides a minimum level of comparing voltage of not more than 2 V and does not increase the load current to the input signal when the input voltage significantly exceeds the set threshold of comparing.
Схема гальванически изолированного компаратора напряжения с питанием от входного сигнала приведена на чертеже.The circuit of a galvanically isolated voltage comparator powered by an input signal is shown in the drawing.
На чертеже изображены:The drawing shows:
1 - p-n-р транзистор;1 - pnp transistor;
2 - переменный резистор;2 - variable resistor;
3 - токозадающий резистор p-n-р транзистора;3 - current-carrying resistor pnp transistor;
4 - токозадающий резистор n-p-n транзистора;4 - current-sensing resistor n-p-n transistor;
5 - резистор нагрузки фотодиода второй диодной оптопары;5 - load resistor of the photodiode of the second diode optocoupler;
6 - высокоомный резистор;6 - high resistance resistor;
7 - первая диодная оптопара;7 - the first diode optocoupler;
8 - n-p-n транзистор;8 - n-p-n transistor;
9 - вторая диодная оптопара;9 - second diode optocoupler;
10 - триггер Шмитта КМОП микросхемы;10 - Schmitt trigger CMOS chips;
+Uвх - входной вывод гальванически изолированного компаратора напряжения;+ Uin - input terminal of a galvanically isolated voltage comparator;
OV - общий вывод входного сигнала гальванически изолированного компаратора напряжения;OV is the common output signal of a galvanically isolated voltage comparator;
Выход - выходной вывод гальванически изолированного компаратора напряжения;Output - output terminal of a galvanically isolated voltage comparator;
+U - вывод для подключения питающего напряжения КМОП микросхемы.+ U - output for connecting the supply voltage of the CMOS chip.
Напряжение компарирования входного сигнала компаратора определяется суммой падений напряжения на светодиоде второй диодной оптопары 9, эмиттер-коллекторе открытого p-n-р транзистора 1 и резисторах 3 и 2.The comparator input voltage of the comparator is determined by the sum of the voltage drops on the LED of the
Максимальное напряжение входного сигнала ограничено наименьшим предельным напряжением коллектор-эмиттер транзисторов 1 или 8.The maximum voltage of the input signal is limited by the lowest limit voltage of the collector-emitter of
Работает компаратор напряжения следующим образом. Светодиоды диодных оптопар 7 и 9 используются как стабилитроны с напряжением стабилизации примерно 1,5 В и служат для стабилизации тока транзисторов 1 и 8. При напряжении входного сигнала меньше уровня компарирования ток через светодиоды диодных оптопар 7 и 9 не протекает. Нагрузкой коллектора p-n-р транзистора 1 является только ток базы n-p-n транзистора 8, а нагрузкой коллектора n-p-n транзистора 8 является только ток базы p-n-р транзистора 1, поэтому транзисторы 1 и 8 находятся в режиме насыщения и имеют минимальные значения напряжения коллектор - эмиттер. Высокоомный резистор 6 необходим для включения транзисторов 1 и 8 до момента достижения входным напряжением установленного уровня компарирования. При увеличении входного напряжения и достижении на светодиоде второй диодной оптопары 9 напряжения, достаточного для включения, через светодиод второй оптопары 9 начинает протекать ток, который вызовет увеличение тока через фотодиод второй диодной оптопары 9 и, следовательно, увеличение напряжения на резисторе нагрузки фотодиода второй диодной оптопары 5. Превышение напряжения на резисторе нагрузки фотодиода второй диодной оптопары 5 порога переключения триггера Шмитта КМОП микросхемы 10 приведет к его переключению. Триггер Шмитта КМОП микросхемы 10 служит для формирования выходного сигнала гальванически изолированного компаратора напряжения.The voltage comparator operates as follows. The LEDs of the
Ток светодиода второй диодной оптопары 9, необходимый для переключения триггера Шмитта КМОП микросхемы 10, устанавливается сопротивлением токозадающего резистора p-n-р транзистора 3. Величина сопротивления токозадающего резистора n-p-n транзистора 4 должна обеспечить достаточный ток базы р-n-р транзистора 1 для нахождения его в насыщении при напряжении входного сигнала равном уровню компарирования. Стабильность уровня компарирования определяется стабильностью напряжения включенного светодиода второй диодной оптопары 9, стабильностью напряжения насыщения коллектор - эмиттер р-n-р транзистора 1 и стабильностью токозадающего резистора р-n-р транзистора 3.The LED current of the
При значительном превышении напряжения входного сигнала уровня компарирования транзисторы 1 и 8 выходят из режима насыщения. Стабилизация их токов позволяет сохранить неизменным ток нагрузки компаратора на входной сигнал, не считая незначительного увеличения тока нагрузки компаратора от увеличения напряжения на высокоомном резисторе 6.With a significant excess of the voltage of the input signal of the comparing level,
Переменным резистором 2 устанавливают уровень компарирования гальванически изолированного компаратора напряжения с питанием от входного сигнала.A
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015110234/08A RU2595536C1 (en) | 2015-03-23 | 2015-03-23 | Galvanically isolated voltage comparator supplied by input signal |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015110234/08A RU2595536C1 (en) | 2015-03-23 | 2015-03-23 | Galvanically isolated voltage comparator supplied by input signal |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2595536C1 true RU2595536C1 (en) | 2016-08-27 |
Family
ID=56892278
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015110234/08A RU2595536C1 (en) | 2015-03-23 | 2015-03-23 | Galvanically isolated voltage comparator supplied by input signal |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2595536C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2712377C1 (en) * | 2019-02-22 | 2020-01-28 | Акционерное общество "Рязанское конструкторское бюро "Глобус" (АО "РКБ "Глобус") | Galvanically isolated voltage comparator with supply signal power supply |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4418290A (en) * | 1980-05-26 | 1983-11-29 | Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha | Voltage comparator |
US5936435A (en) * | 1994-12-09 | 1999-08-10 | Pilz Gmbh & Co. | Voltage comparator and monitor |
RU2393630C2 (en) * | 2008-08-20 | 2010-06-27 | Открытое акционерное общество "Рязанское конструкторское бюро "Глобус" | Fast-acting comparator of pulse voltage amplitude on logical digital microchip |
RU2434321C2 (en) * | 2008-10-27 | 2011-11-20 | Открытое акционерное общество "Рязанское конструкторское бюро "Глобус" | High-input resistance ttl digital microcircuit analogue |
RU2540808C1 (en) * | 2013-12-10 | 2015-02-10 | Открытое акционерное общество "Рязанское конструкторское бюро "Глобус" | Galvanically isolated voltage comparator supplied by input signal |
-
2015
- 2015-03-23 RU RU2015110234/08A patent/RU2595536C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4418290A (en) * | 1980-05-26 | 1983-11-29 | Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha | Voltage comparator |
US5936435A (en) * | 1994-12-09 | 1999-08-10 | Pilz Gmbh & Co. | Voltage comparator and monitor |
RU2393630C2 (en) * | 2008-08-20 | 2010-06-27 | Открытое акционерное общество "Рязанское конструкторское бюро "Глобус" | Fast-acting comparator of pulse voltage amplitude on logical digital microchip |
RU2434321C2 (en) * | 2008-10-27 | 2011-11-20 | Открытое акционерное общество "Рязанское конструкторское бюро "Глобус" | High-input resistance ttl digital microcircuit analogue |
RU2540808C1 (en) * | 2013-12-10 | 2015-02-10 | Открытое акционерное общество "Рязанское конструкторское бюро "Глобус" | Galvanically isolated voltage comparator supplied by input signal |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2712377C1 (en) * | 2019-02-22 | 2020-01-28 | Акционерное общество "Рязанское конструкторское бюро "Глобус" (АО "РКБ "Глобус") | Galvanically isolated voltage comparator with supply signal power supply |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8674621B2 (en) | Constant current control circuit with multiple outputs for LED driver | |
TWI491312B (en) | Load driving circuit and multi-load feedback circuit | |
US20110031955A1 (en) | Constant current device | |
KR20190005927A (en) | Automotive lighting | |
US20110121210A1 (en) | Digital output circuit | |
RU2540808C1 (en) | Galvanically isolated voltage comparator supplied by input signal | |
US8258971B2 (en) | Low voltage warning circuit | |
RU2595536C1 (en) | Galvanically isolated voltage comparator supplied by input signal | |
TWI565356B (en) | Light-emitting diode lighting device with adjustable color rendering indexes | |
US20140354174A1 (en) | Infrared emitting diode driving circuit and remote control | |
US8872549B2 (en) | Analog minimum or maximum voltage selector circuit | |
CN102065603A (en) | Load drive circuit and multi-load feedback circuit | |
RU2712377C1 (en) | Galvanically isolated voltage comparator with supply signal power supply | |
US8947003B2 (en) | Circuit and method for independent control of series connected light emitting diodes | |
KR101659088B1 (en) | Power supply apparatus of LED | |
US20050152439A1 (en) | Interface for digital communication | |
RU2727713C1 (en) | Electronic circuit supply voltage stabilizer | |
US10277214B2 (en) | Digital signal output device | |
RU2690838C1 (en) | Protective device | |
US8581503B1 (en) | Method of forming an LED control circuit and structure therefor | |
US8760076B2 (en) | PWM dimming circuit with multiple outputting paths of current for multiple LED strings | |
US20200326358A1 (en) | Peak detector | |
JP2010067663A (en) | Relay circuit | |
CN113133164B (en) | Brightness adjusting circuit | |
US20130271034A1 (en) | Led driving circuit |