SU1041984A1 - Преобразователь разности напр жений - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к автомати ке и информационно-измерительной технике.

Известны преобразователи, содержащие интегратор и поро1овый эцемент , у которых период повторени  выходных импульсов  вл етс  функцией входного напр жени  Cl.

Однако эти устройства имеют ограниченные функциональные возможности и не позвол ют сравнивать напр жени . Их необходимо дополн ть схемами сравнени  и масштабными усилител ми, с тем чтобы они могли совмещать функции сравнени  напр жений и преобразовани  их разности. Период повторени  выходных импульсо этих преобразователей  вл етс  не линейной функцией входного напр же ,Ии .

Наиболее близким по технической сущности  вл етс  устройство, содержащее несимметричный балансный усилтель на транзисторах, коллектор одног{ из транзисторов непосредственно и другого через усилительный элемент с положительной обра.тной св зью подключен к первому выводу источника питани , базы транзисторов св заны с источниками сравниваекых напр жений, а эмиттеры - через транзисторный стабилизатор тока с вторым выводом источника питани , а база транзи;стора стабилизатора тока подключена через реэистивный делитель напр жени , у которого оди из резисторов зашунтирован конденсатором , к выходу усилительного элемента с положительной обратной св зью 2.

Недостатком данного устройства  вл етс  невысока  точность результата сравнени  напр жений и периодов повторени  импульсов.

Цель изобретени  - повышение точности сравнени  входных сигналов и расширение функциональных.возможностей .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в преобразователь разности напр жений, содержащий несимметричный балансный усилитель на первом и втором транзисторсис, в котором коллектор первого транзистора непосредственно , а коллектор второго транзистора через пороговый элемент подключены к первому выводу источника питани , первого и второго транзисторов св заны с соответствующими источниками входных сигналов , эмиттеры этих транзисторов соединены через стабилизатор тока на транзисторе с вторым выводом источника питани , а база транзистора стабилизатора тока подключена к первым выводам конденсатора и токозада хцего; элемента, введем ключ

шунтирующий конденсатор и подключенный управл ющим входом к выходу порогового элемента, а вторые выводы конденсатора и токозадающего элемента соединены с соответствующими выводами источника питани .

На фиг. 1 представлена схема преобразовател  разности напр жений в период повторени  импульсов на фиг. 2;- временные диаграммы, по снйющие работу преобразовател  разности напр жений.

Устройство содержит схему сравнени  - несимметричный балансный усилитель на транзисторах 1 и 2, стабилизатор тока 3 на транзисторе 4 и резисторе S, пороговый элемент 6, конденсатор 7, токозадающий элемент 8, источники 9 и 10 входных сигналов, источник 11 питани  и ключ 12.

Преобразователь работает следующим образом.

При выключенном ключе 12 конденсатор 7 емкостью С зар жаетс  через токозадающий элемент 8 посто нным током DC- В течение времени зар да конденсатора t выходной ток Эр Стаблизатора 3, выполненного на транзисре 4 и резисторе 5, линеййо нарас-- ,.v..; .р (1)

где Rg- сопротивление резистора 5 U(.- напр жение зар да конденсатора 7f . . 5 4 - падение напр жени  на базово-эмиттерном переходе транзистора 4 (обычно .), Ток стабилизатора достигает такого значени  J,, при котором коллекторный тoк ::| 2 тpaнзиcтopa 2 нарастает

до порогового значени  тока 3 элемента 6, вызывающего его срабатывание (фиг-.- 2, б,в). Это приводит к включению ключа 12 и быстрому разр ду конденсатора 7. Ток генератора Э, а следовательно, и ток Уменьшаютс  практически до нул , что приводит к возвращению порогового элемента 6 в исходное состо ние и запиранию ключа 12, На выходе преобразовател  формируетс  короткий импульс длительностью i(фиг. 2, г и процесс начинаетс  сначала.

Поскольку то период повторени  импульсов преобразовател , исход  из (1-), можно определить как Э,

гт

й с

(2)

- np-Kjl. -J

I

а ток стабилизатора 3 представить как сумму коллекторных токов транзисторов 1 и 2

гт

(3)

Счита  транзисторы 1 и 2 идентичными , можно записатт; Kn r где тепловой потенциал транзи торов; iU.l-2- -посто нный дл  данного ти транзистора коэффициент. Подставл   значение в (2 ), получим с учетом (4 ) 1 где Т - исходное значение период повторени  импульсов на выходе преобразовател  случае небольших значений р ностного напр жени  (Ja-Mjj, т.еГ период повторени  импульсов вьйсоде преобразовател  пр мо про

п

и ионален разности сравниваемых Нап жений , Проведенные испытани  преобразовател  показали, что при изменении разности напр жений в пределах 15 мВ период повторени  выходных импульсов устройства измен лс  в пределах 35% от исходного значени . В этом диапазоне сохран лась близкой к линейной зависимость между разностью сравниваемых напр жений и периодом повторени  выходных импульсов . Выбором режиму работы устройства (значений . обеспечить 3-8-кратное изменение перио- да. Амплитуда выходных импульсов устройства достигает 15 В, уровень сравниваемых напр жений 5 В, временна  нестабильность 0,01%, дополнительна  погрешность 1-3%, потребл ема  мощность 100 мВт. Таким образом,,выполнение преобразовател  согласно предлагаемому изобретению приводит к повышению точности результата сравнени /и расширению функциональных возможностей .

Claims (1)

1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ РАЗНОСТИ НАПРЯЖЕНИЙ, содержащий несимметричный балансный усилитель на первом и втором транзисторах, в котором коллектор первого транзистора непосредственно, а коллектор второго транзистора через пороговый элемент подключены к первому выводу источни· ,ка питания, базы первого и второго транзисторов связаны с соответствующими, источниками входных сигналов, эмиттеры этих транзисторов соединены через стабилизатор тока на транзисторе с вторым выводом источника питания, а база транзистора стабилизатора тока Подключена к первым выводам конденсатора и токозадающего элемента, отличающийся тем, что, с целью повышения точности сравнения входных сигналов и расширения функциональных возможностей, введен ключ, шунтирующий конденсатор и подключенный управляющим вхо- р дом к выходу порогового элемента, ® а вторые выводы конденсатора и токо-задающего элемента соединены с со- К .ответствующими выводами источника If питания, pi