SU1081784A1

SU1081784A1 - Two-threshold voltage comparator

Info

Publication number: SU1081784A1
Application number: SU823505869A
Authority: SU
Inventors: Николай Сергеевич Гуров; Валерий Иосифович Харитончик; Владимир Николаевич Чувычин
Original assignee: Рижский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт
Priority date: 1982-10-28
Filing date: 1982-10-28
Publication date: 1984-03-23

Abstract

ДВУХПОРОГОВЫЙ KOMllAFATUi НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий источники. EKSJaG:::. верхнего и нижнего пороговых напр жений , подсоединенные соответственно к инвертирующему и иеинвертирующему входам первого и второго .операционных усилителей, два других входа которых подсоединены к шине вхоДИых сигналов, а второй операционный усилитель имеет соединенный с входом оконечного каскада дополнительный вход,к которому подключен катод диод отличающийс тем, что, с целью расширени функциональных возможностей за счет обеспечени возможности формировани двупол рного выходного напр жени , выход первого операционного усилител подключен к аноду диода. kn 00 00 4;:TWO-THRESHOLD VOLTAGE KOMllAFATUi containing sources. EKSJaG :::. upper and lower threshold voltages connected respectively to the inverting and inverting inputs of the first and second operational amplifiers, the other two inputs of which are connected to the input signal bus, and the second operational amplifier has an additional input connected to the input of the terminal stage, to which the cathode has a different diode the fact that, in order to extend the functionality due to the possibility of the formation of a bipolar output voltage, the output of the first of the amplifier is connected to the anode of the diode. kn 00 00 4 ;:

Description

изобретение относитс к импульсной технике и измерени м и может быт использовано дл построени устройст логической индикации, осуществл емой изменение пол рности выходного напр жени , временного промежутка, в течение которого величина входного напр жени находитс в заданной зоне дискриминации. Известны устройства двухпороговых компараторов, выходное напр жениекоторьгх измен ет пол рность при попадании величины входного сигнала в зону дискриминации, ограниченную верхним и нижним пороговыми напр жени ми , содержащие два параллельно включенных операционных усилител , диодно-резнсторный элемент ИЛИ и формирователь выходных импульсов на транзисторе С 3Основным недостатком указанных компараторов вл етс необходимость применени большого количества элементов и межэлементных св зей. Наиболее близким по технической сущности к изобретению вл етс двух пороговый компаратор, содержащий источники верхнего и нижнего пороговых напр жений, подключенные соответственно , к инвертирующему и неинверти- рующему входам первого и второго опе рационных усилителей, два других вхо да которых подсоединены к шине входных сигналов, а второй операционный усилитель имеет соединенный с входом оконеч ного каскада дополнительный вход, к которому подключен катод диода tZj. Недостатком таки устройств вл ютс низкие функциональные возможнос ти из-за невозможности получени двупол рного выходного напр жени . Цель изобретени - расширение . функциональных возможностей за счет обеспечени возможности формировани двупол рного выходного напр жени . Поставленна цель достигаетс тем, что в двухпороговом компараторе напр жени , содержащем источники верхнего и нижнего пороговых напр жений , подсоединенные соответственно к инвертирующему и неинвертирующему входам первого и второго операционны усилителей, два других входа которых подсоединены к шине входных сигналов , а второй операционный усилитель имеет соединенный с входом око вечного каскада дополнительный вход, к которому подключен катод диода. 42 выход первого операционного усилител подключен к аноду диода. На фиг. 1 представлена схема двухпорогового компаратора; на фиг. 2 временные диаграммы, по сн ющие его работу. Двухпороговый компаратор содержит источники верхнего 1 и нижнего 2 пороговых напр жений, подсоединенные соответственно к инвертирующему и неинвертирунмцему входам первого 3 и второго 4 операционных усилителей, причем выход первого операционного усилител подсоединен через диод 5 к дополнительному входу 6 второго операционного усилител 4, содержащему предварительный каскад 7-1 и оконечный каскад 7-2. Устройство работает следующим образом. Входное напр жение (фиг. 2) относительно нул подаетс на неинвертирующий и инвертирующий входы операционньк усилителей 3 и 4. Источники Д и 4 напр жений задают. верхний Ц и нижний УЗ (фиг.2) пороги дискриминации входного напр жени . Выходное напр жение компаратора Uy снимаетс с выхода операционного усилител 4. Если величина входного напр жени U2 меньше напр жени U , то выходное напр жение операционного усилител 4 Uc положительное, а операционного усилител 3 U - отрицательное . Диод 5 при этом запер д. Если величина напр жени U находитс в пределах зоны дискриминации ( Ug U2 и), то Uy становитс отрицательным (фиг. 2). Если напр жение U,7 U , то выодное напр ение операционного силител Зи принимает положительное значение (фиг. 2), и оно через иод 5 подаетс на дополнительный вход 6 операционного усилител 4. ополнительный вход 6 вл етс вывоом входа эмиттерного повторител (оконечный каскад 7-2) операционного силител 4. При этом его предварительные каскады 7-1, имеющие высокомный выход, блокируютс напр жением и и не оказывают вли ни на работу эмиттерного повторител (оконечн .ый каскад 7-2) . Поэтому выходное напр жение операционного ускпител 0с- также становитс положительным.The invention relates to a pulse technique and measurements, and can be used to build a logical display device, a change in the polarity of the output voltage, a time interval during which the input voltage is in a given discrimination zone. Two-threshold comparators are known, the output voltage of which changes the polarity when the input signal reaches the discrimination zone bounded by the upper and lower threshold voltages, containing two parallel-connected operational amplifiers, an OR diode and an output pulse generator on the C 3 Basic The disadvantage of these comparators is the need to use a large number of elements and inter-element links. The closest in technical essence to the invention is a two threshold comparator, containing sources of upper and lower threshold voltages, connected respectively to the inverting and non-inverting inputs of the first and second operational amplifiers, the other two inputs are connected to the bus of input signals, and the second operational amplifier has an additional input connected to the input of the final stage, to which the cathode of the diode tZj is connected. The disadvantage of this device is low functionality due to the impossibility of obtaining a bipolar output voltage. The purpose of the invention is expansion. functionality by allowing the formation of a bipolar output voltage. The goal is achieved by the fact that in a two-threshold voltage comparator containing sources of upper and lower threshold voltages, connected respectively to the inverting and non-inverting inputs of the first and second operational amplifiers, the other two inputs are connected to the bus input signals, and the second operational amplifier has a connected with the entrance of the eye of the eternal cascade an additional input to which the cathode of the diode is connected. 42, the output of the first operational amplifier is connected to the diode anode. FIG. 1 is a diagram of a two-threshold comparator; in fig. 2 time diagrams for his work. The two-threshold comparator contains the sources of the upper 1 and lower 2 threshold voltages connected respectively to the inverting and non-inverting inputs of the first 3 and second 4 operational amplifiers, the output of the first operational amplifier being connected via diode 5 to the additional input 6 of the second operational amplifier 4 containing the preliminary stage 7 -1 and terminal cascade 7-2. The device works as follows. The input voltage (Fig. 2) with respect to zero is applied to the non-inverting and inverting inputs of opamps 3 and 4. The sources D and 4 of the voltages are set. the upper C and the lower ultrasound (Fig. 2) thresholds of discrimination of the input voltage. The output voltage of the comparator Uy is removed from the output of the operational amplifier 4. If the input voltage U2 is less than the voltage U, the output voltage of the operational amplifier 4 Uc is positive and the operational amplifier 3 U is negative. The diode 5 is locked at the same time. If the voltage U is within the discrimination zone (Ug U2 and), then Uy becomes negative (Fig. 2). If the voltage is U, 7 U, then the output voltage of the operational Zelitel Zi takes a positive value (Fig. 2), and through iodine 5 it is fed to the auxiliary input 6 of the operational amplifier 4. Auxiliary input 6 is the output of the emitter follower (terminal stage 7-2) Sillitel 4. At the same time, its preliminary cascades 7-1, having a high output, are blocked by voltage and do not affect the operation of the emitter follower (terminal stage 7-2). Therefore, the output voltage of the operational accelerator 0c- also becomes positive.

3J0813J081

так как повтор ет поданное на дополнительный вход 6 напр жение U .since it repeats the voltage U fed to the auxiliary input 6.

Таким образом, осуществл етс изменение пол рности выходного напр жени двухпорогового компаратора в е соответствии с заданной дискриминацией величины входного напр жени .Thus, the polarity of the output voltage of the two-threshold comparator is changed in accordance with the given discrimination of the input voltage.

Иногда при подключении к компаратору логических схем требуетс , чтобы выходное напр жение компаратора ю принимало нулевое значение, если входное напр жение находитс в зоне дискриминации. Дл этого необходимо соединить дополнительный вход второго операционного усилител через диод, is включенный анодом к указанному входу, с шиной нулевого потенциала.Sometimes when connecting to a comparator logic circuit, it is required that the output voltage of the comparator u takes a zero value if the input voltage is in the discrimination zone. To do this, it is necessary to connect the auxiliary input of the second operational amplifier through a diode, is connected by the anode to the specified input, with a zero potential bus.

Если же необходимо, чтобы входное напр жение в зоне дискриминации 20If it is necessary that the input voltage in the discrimination zone 20

и.and.

844844

индуцировалось положительным напр жением , то дл этого нужно источники верхнего и нижнего пороговых напр жений помен ть местами, а включение диода, соедин ющего выход первого операционного усилител с дополнительным входом второго, изменить на обратное iinduced by a positive voltage, then for this you need to swap the sources of the upper and lower threshold voltages, and turn on the diode connecting the output of the first operational amplifier to the auxiliary input of the second one to reverse i

Выполнение двзтспорогового компаратора напр жени с указанным включением операционных усилителей выгодно отличает предлагаемый двухпороговый комЛаратор от известного, так как при этом существенно расшир ют- . с функциональные возможности устройства , позвол ющие без применени дополнительных устройств сопр гать его с различной аналоговой техникой, что повьш1ает надежность и упрощает схемное решение указанных сопр жений.The performance of a two-phase voltage comparator with the indicated switching on of operational amplifiers distinguishes the proposed two-threshold com-lator from the known one, since it significantly expands the y-. with the functionality of the device, allowing it to be coupled with various analog equipment without the use of additional devices, which increases the reliability and simplifies the circuit design of the indicated matings.

Claims

DOUBLE-THREAD VOLTAGE COMPARATOR containing sources.

upper and lower threshold voltages, respectively connected to the inverting and non-inverting inputs of the first and second operational amplifiers, the other two inputs of which are connected to the dry signal bus, and the second operational amplifier has an additional input connected to the terminal stage input, to which the cathode diode is different the fact that, in order to expand the functionality by providing the possibility of forming a bipolar output voltage, the output of the first operational effort The device is connected to the anode of the diode.

Fig. 1 pulse;

there can be a predetermined zone of two-threshold voltage