SU1338036A1 - Регулируемое адаптивное пороговое устройство - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к импульсной технике и мо7;ет быть использовано в радиоэлектронной измерительной аппаратуре в системах контрол  и управлени . Изобретение позвол ет повысить точность сохранени  посто нства отношени  порогового напр жени  U к амплитуде входного импульса 1J в широком диапазоне частот следовани  и длительности импульсов независимо от их формы, а также расширить функциональные возможности устройства путем обеспечени  возможности срабатывани  по переднему фронту разнопол рных импульсов . Конструкци  устройства упрощаетс  за счет введени  второго диода , подключенного встречно-параллельно первому, что обеспечивает создание равных и очень малых посто нных времени зар да и разр да конденсатора . Устройство содержит компаратор 1, резисторы 2 и 3, диоды 4 и 5, конденсатор 6. Устройство работает при частотах входных импульсов от О до 500 кГц, при и от 0,1 до +15 В. Малое значение входных сигналов, при которых устройство может работать, достигаетс  высоким входным сопротивлением компаратора, существенно превышающим сопротивлен1:е диодов, при близких к нулю значени х напр жени  на них. 2 ил. i (Л О 4- /76 /77 оо 00 00 о со О5 b-U/TUfff (Риг.

Description

113

Изобретение относитс  к импульсной технике и предна;1нпчено дл  нс- пользованл  л радиоэлектронной измерительной аппаратуре п системах контрол  и управлени .

Цель изобретени  - по ытение точности сохранени  посто нства отношени  порогового напр жени  11 к амплитуде входного импульса U,, в широко диапазоне частот следовани  и длительностей импульсов при независимости от их формы, расширение функциональных возможностей путем получени  возможности срабатывани  по передне- му подъему разнопол рных импульсов при упрощении конструкции устройства за счет того, что в устройство введен второй диод, подключенный встречно-параллельно первому, что обеспечи вает создание равных и очень малых посто нных времени зар да и разр да конденсатора.

На фиг. приведена принципиальна  схема устройства; на фиг.2 - эпюры напр жений, по сн юцц1е его работу.

Устройство содержит компаратор 1, к одному из входов которого подключены первые выводы резистора 2 и переменного резистора 3, второй вывод ко- торого подключен к входной шине устройства и к первый выводам диодов А и, 5, включенных встречно-параллельно вторые выводы которых подключены к первой обкладке конденсатора 6 и к второму входу компаратора, а втора  обкладка конденсат ра 6 и второй вывод резистора 2 подключены к общей шине устройства.

Устройство работает следующим об- разом.

Дл  определенности положим, что средн   TotiKa резистивного делител  подключена к иеинвертирующему входу компаратора, а на вход устройства по- даетс  колоколообразный положительный импульс. Так же предположим, что вначале величина переменного резистора 3 установлена равной нулю, т.е. на не- инвертиру ои1ий вход компаратора по- даетс  напр жение 11 , равное входному (см. фиг,2). На инвертирующем входе компаратора с приходом входного импульса в сам,|й начальный момент, когда еще величина напр жени  мало отличаетс  от нул , оба диода 4 и 5 заперты в силу нелинейного характера их проходных сопротивлений. Поэтому напр жение на инвертирующем входе ком362

паратора не измен етс , в то врем  как на другом входе идет нарастание напр жени  входного импульса. Компаратор переключаетс  в высокое состо ние выхода. По мере нарастани  величины напр жени  входного импульса, при некотором его значении открываетс  диод 4, включенный в пр мом направлении . Напр жение Uj на инвертирующем входе начинает нарастать со скоростью , равной скорости нарастани  входного импульса, но отстава  по амплитуде на величину падени  напр жени  на диоде А. Диод 5 заперт. Равенство скоростей нарастани  U, и U обусловлено весьма малой величиной посто нной времени цепи, состо щей из пр мого сопротивлени  пр мо смещенного диода 4, равного s: 50-100 Ом, и емкости конденсатора, равной сотн м пФ Величина 1 составл ет примерно 20 не против 0,25 с у прототипа.

Нри достижении величины входного импульса своего максимального значени  и начинаю1цемс  его спаде разность напр жений (U - 1,), равна  падению напр жени  на открытом диоде 4, начинает уменьшатьс  и диод 4 начинает запиратьс . Св зь конденсатора с входом устройства начинает ухудшатьс . Напр жение на конденсаторе становитс  независимым от напр жени  на входе и сохран етс  на достигнутом уровне . В моме}1Т времени t , когда происходит пересечение напр жений U и и,, компаратор переключаетс  на отрицательный выходной уровень. В этот момент времени диод 4 оказываетс  уже запертым, а диод 5 - еще не открытым . Нроходные сопротивлени  обоих диодов равны практически бесконечности . Напр жение на конденсаторе продолжает оставатьс  на прежнем достигнутом уровне. При дальнейшем спадании величины входного импульса, когда разность напр жений (Uj - U) достигает величины открывани  диода 5, величина напр жени  на конденсаторе начинает спадать со скоростью, равной скорости спадани  входного импульса, но отстава  по абсолютной амплитуде на величину падени  напр жени  на диоде 5. Если теперь увеличить величину переменного сопротивлени  3, то образуетс  делитель напр жени  входного импульса и на неинвертирующем входе компаратора действует напр жение меньшее U, . Напр жение

jxe и, не измен етс  но величине. В этом случае пересечение на11р же)11ш и и и , а следовательно, и отрицательное переключение компаратора происходит в момент времени t. Вид эпюр напр жений не измен етс  при изменении амплитуды, длительности и частоты входных импульсов и поэтому очевидно , что относительное положение момента.t. переключени  компаратора не зависит от частоты следовани  импульсов , от длительности (ширины) входного импульса, а также от его

формы, так как напр жение U, отвечает ,g при амплитудах входных импульсов от

входному напр жению, и лищь меньше его в масштабе, определ емом делителем на резисторах 2 и 3. Напр жение же и по форме и скорости изменени  повтор ет величину напр жени  входного импульса в силу очень малой величины t зар да и разр да конденсатора При сохранении относительного положени  момента времени t сохран етс  относительна  величина порогового уровн  срабатывани  компаратора, т.е обеспечиваетс  посто нство отношени  , при изменении амплитуды U входного импульса, а также его длительности , формы и частоты следовани  .

В устройстве можно подавать как положительные, так и отрицательные импульсы, так как эпюры напр жений

на фиг.2 переворачиваютс  относитель- личающеес  тем, что, с целью

но оси времени при полном сохранении их вида.

повышени  точности сохранени  посто нства отношени  порогового напр жени  к амплитуде импульса в широком диапазоне частот и длительностей импульсов при независимости от их формы , расширени  функциональных возможностей при упроп1ении конструкции, введен второй диод, при этом второй переменный резистор резистивного делител  подключен к входу устройства, к которому подключен катод диода и анод второго диода, катод которого подключен к аноду диода и к второму входу компаратора.

Срабатывание компаратора при заданном отношении и„/U может происходить как на подъеме, так и на спаде входного импульса.

Входы компаратора можно помен ть местами. Тогда действующим перепадом выходного напр жени  компаратора будет положительный перепад.

Электрическа  схема устройства существенно проще схемы известного устройства, имеет меньшее число эле

св зей, не требуетс  на

образом, благодар  встречно

параллельному включению двух диодов обеспечиваютс  весьма малые и одинаковые t зар да и разр да конденсатора и благодар  тому, что резисторный делитель включен не в емкостную цепь, а в цепь входа устройства, достигаютс  поставленные цели при существенном упрощении конструкции устройства.

Устройство работает при частотах входных импульсов от г О до «500 кГц,

г 0,1 до ±15 В. Малое значение входного сигнала, при котором устройство способно работать, объ сн етс  высоким входным сопротивлением компара- тора, существенно превьш1аюп4ем сопротивление диодов, при близких к нулю значени х напр жений на них.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Регулируемое адаптивное пороговое устройство, содержащее компаратор, выход которого  вл етс  выходом устройства , а к одному из входов которого подключена средн   точка резистив- ного делител , один резистор которого подключен к общей шине устройства, диод и конденсатор, перва  обкладка которого подключена к аноду диода, а втора  - к общей шине устройства, о т0

   5

   повышени  точности сохранени  посто нства отношени  порогового напр жени  к амплитуде импульса в широком диапазоне частот и длительностей импульсов при независимости от их формы , расширени  функциональных возможностей при упроп1ении конструкции, введен второй диод, при этом второй переменный резистор резистивного делител  подключен к входу устройства, к которому подключен катод диода и анод второго диода, катод которого подключен к аноду диода и к второму входу компаратора.

   Ui

   fJ2

   фи&2

   /z //

   Редактор Н.Киштулинец

   Заказ 4143/54

   Тираж 901Подписное

   ВНИИГ1И Государственного комитета СССР

   по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

   Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

   Составитель О.Близнюк

   Техред М.Дицык Корректор М.Шароши