SU1401435A1

SU1401435A1 - Пороговое устройство Ларионова

Info

Publication number: SU1401435A1
Application number: SU853995023A
Authority: SU
Inventors: Олег Иванович Ларионов
Original assignee: Специальное Конструкторское Бюро "Титан"
Priority date: 1985-12-23
Filing date: 1985-12-23
Publication date: 1988-06-07

Abstract

Изобретение относитс к импульсной технике и автоматике, например, может быть использовано в устройствах зар да накопительных конденсаторов импульсных источников света, а также в вычислительной технике, например в качестве нуль-органа в преобразовател х напр жение - код. Цель изобретени - повышение чувствительности при сохранении быстродействи - достигаетс за счет уменьшени минимальной скорости нарастани или спада напр жени на входной шине. Пороговое устройство содержит пороговые элементы Ларионова 1 и 2, шину 3 источника питани , входную шину 4, источник 5 опорного напр жени , генератор 6 тока, резистор 7, дополнительную потенциальную шину 8. Генератор 6 тока выполнен на транзисторе. 9, эмиттерном резисторе 10 и делителе напр жени на резисторах 12 и 13. Дополнительна шина подключена через резистор 14, которьй обеспечивает устойчивость элементной базы предлагаемого устройства. 1 ил. i (Л

Description

оэ ел

Изобретение относитс к и тульсной технике и автоматике и может быть использовано в устройствах зар да накопительных конденсаторов импульсных источников света, а также в вычислительной технике, например, в качестве нуль-органа в преобразовател х напр жение - код.

Цель изобретени - повышение чувствительности при сохранении быстродействи за счет уменьшени минимальной скорости нарастани (спада) напр жени на входной шине.

На чертеже представлена структурна cxewa порогового устройства Ларионова .

Пороговое устройство Ларионова содержит первый 1 и второй 2 пороговые элементы Ларионова, входы питани которых подключены к шине 3 источника питани , причем первый вход первого порогового элемента Ларионова 1 соединен с входной шиной 4, второй вход - с выходом источника 5 опорного напр жени , а выход - с первым входом второго порогового элемента Ларионова 2, с выходом генератора 6 тока и через резистор 7 с дополнительной потенциальной шиной 8 и вторым входом второго порогового элемента Ларионова 2, Генератор 6 тбка выполнен на транзисторе 9, коллектор которого подключен к выходу генератора 6 тока, эмиттер - через эмиттер- ный резистор 10 к шине 3 источника питани , подкпюченнзто.к шине нулевого потенциала через резистивный делитель на резисторах 12 и 13, выход которого подключен к базе транзистора 9, а дополнительна потенциальна шина 8 подключена через резистор 14 утечки к шине нулевого потенциала и непосредственно к шинам питани эле- нентов НЕ пороговых элементов Ларионова 1 и 2, при этом элемент НЕ первого порогового элемента Ларионова 1 выполнен с открытым коллектором.

Устройство работает следующим образом .

Подают на первый вход (инверсный вход порогового элемента 1) порогового устройства Ларионова напр жение, равное напр жению источника 5 опорного напр жени . В этих услови х ток через коллектор транзистора логического элемента НЕ порогового элемента Ларионова 1 не протекает и напр жение на выводе резистора 7,подключенного

к коллектору транзистора 9, относительно шины нулевого потенциала равно

.Аоп .

где Е ,j, - напр жение на дополнительной потенциальной шине 8 источника питани J 0 If - ток генератора 6 тока;

R - сопротивление резистора 7. Напр жение Ug -1гт между вхо - дами порогового элемента 2 обеспечивает на выходе порогового устройства 5 Ларионова напр жение логического нул . Далее увеличивают входное напр жение на величину iUg, , обеспечивающую вьшолнение равенства

0 UM.,;, I,,R-I,,

где 11( - ток коллектора транзистора логического элемента НЕ порогового элемента Ларионо- 5 ва 1о

В результате входное напр жение на этом этапе может быть представле- но в виде

0 U8,U -buUex.,,

где и Of, - напр жение источника 5 опорного напр жени .

В этих услови х согласно равенству Ug 1. протекает ток через открытый коллектор транзистора порогового элемента 1, а ток порогового элемента 2 по прежнему обеспечивает на выходе устройства напр жение логического О. Здесь первый noporq,- вый элемент 1 работает в линейном режиме , а логй:ческий элемент НЕ второго порогового элемента 2 находитс в насыщенном состо нии (состо ние логического О). Порговьй элемент Ларионова 2 подготовлен к вхождению в ли- нейньй режим.

Далее увеличивают входное напр жение на величину чувствительности предлагаемого порогового, устройства Ларионова uUgx обеспечивающую напр жение чувствительности порогового элемента Ларионова 2 uUg, ,.„ .

В результате получают

5

0

5

0

55

UBX.,,, -iUe,.

yiV

Входное напр жение на этом этапе может быть представлено в виде выражени

.., ,

Здесь напр жение между входами порогового элемента 2 U равно отрицательному по знаку напр жению чувствительности порогового элемента 2, но дл него это напр жение положительное , поскольку он подключен к резистору 7 инверсно, в результате на выходе предлагаемого порогового устройства Ларионова обеспечиваетс напр жение логической 1.

Пороговый элемент Ларионова 1 работает в линейном режиме и пороговый элемент Ларионова 2 тоже работает .в линейном режиме, поскольку находитс на границе зоны чувствительности. Далее увеличивают входное напр жение еще на величину чувствительности предлагаемого порогового устройства Ларионова &Ug. В результате получаю

и, -2U.,.

.ц

Входное напр жение на этом этапе может быть представлено в виде

U.,, +2ли

&х

on

вх.

вх

Здесь пороговьй элемент Ларионова 1 продолжает работать в линейном режиме , а логический элемент НЕ порогового элемента Ларионова 2 находитс в непровод щем (выключенном) состо -

НИИ.

Далее увеличивают входное напр жение на величину uUg , обеспечивающую недостающую часть напр жени чув- ствительности порогового элемента Ларионова 1. В результате получают

вх,., АОП |«э.оет

остаточное напр жение 45 открытого коллектора транзистора порогового элемента 1. напр жение на этом этапе

представлено в виде напр - 50

,

вх,

+2uU..

9,,,

Поскольку iUgy +2i,Ug,+bU8,4 .у, -55 то при входном напр жении U + .u, логический элемент НЕ с открытым коллектором первого порогового элемента 1 находитс в провод щем

(насьщенном) состо нии, а логический элемент НЕ второго порогового элемента 2 - в непровод щем (выключенном) состо нии.

Дальнейшее увеличение входного напр жени не измен ет их состо ний. При уменьшении входного напр жени

до величины Ug у« далее все изменени в устройстве повтор ютс в обратном пор дке. Следует отметить, что:

&Ue,iU6x,

iU

вк.,

2йи„, ,

вх

5 0

5

0

ц

0

5

0

5

линейньй режим открытого коллектора транзистора порогового элемента 1 осуществл етс , начина с напр жени его коллектора ,on+IrT.R а в зоне чувствительности предлагаемого порогового устройства Ларионова J Е д . Входной сигнал при значении величины напр жени

,

может оставатьс бесконечно долго, а следовательно, в линейном режиме . может оставатьс бесконечно долго и транзистор с открытым коллектором порогового элемента 1. Этот факт вл етс отличительньм признаком предлагаемого порогового устройства Ларионова , в то врем как логический элемент НЕ второго порогового элемента 2 не может оставатьс бесконечно долго в линейном режиме.

Использование транзистора с открытым коллектором порогового элемента 1 в линейном режиме большого сигнала позвол ет максимально использовать

его высокого быстродействи , а ис- пользовазше генератора 6 тока и резистора 7, инверсное подключение . . входов к резистору 7 пор огового элемента 2 позвол ет получать беспроиг рьгашую (100%) св зь открытого коллектора транзитора порогового элемента 1 с пороговым элементом 2. В результате получают дополнительное увеличение чувствительности.

Соответственно во столько раз получают дополнительное уменьшение минимальной скорости нарастани (спада) напр жени на входе.

Резистор 14 выполн ет функцию резистора утечки первого и второго

усилителей напр жени на врем отсутстви напр жени на шине 8 (например в период включени источников питани ) и в этих услови х также выполн ет функцию недостающей части коллекторной нагрузки транзистора 9 генератора 6 тока. В результате обеспечиваетс защита от перенапр жени открытого коллектора транзистора по- ю рогового элемента 1, поскольку в противном случае к нему могло быть приложено напр жение Е, которое в 1-3

шёни чувствительности при сохранении быстродействи , в него введены генератор тока, резистор и дополнительна потенциальна шина источник питани , первый и второй электронны усилители напр жени выполнены на базе порогового устройства Ларионов логический элемент НЕ первого усили тел вьшолнен с открытым коллекторо подключенным к выходу этого усилите л , генератор тока вьшолнен на тран зисторе с резистором в цепи эмиттер другой вывод этого резистора подклю

раза больше Е„ д

Таким образом, резистор 1А обеспе- 15 чен к потенциальной тине источника чивает устойчивость элементной базы питани , коллектор транзистора под- предлагаемого порогового устройства Ларионова в период коммутации напр В услови х

жений питани Е и Е,, j

ключен к дополнительной потенциальн шине источника питани через резистор , а база транзистора - к выходу

наличи напр жени питани Е„ и 20 делител напр жени .

fl.i,on этот резистор 14 на работу устройства не вли ет.

Claims

Формула изобретени

Пороговое устройство, содержащее два электронных усилител напр жени , каждый с пр мьм и инверсным входами и пр мым выходом, потенциальную и

подключенного между потенциальной и общей шинами источника питани , при этом инверсный вход первого электро ного усилител напр жени подключен 25 к входу порогового устройства, его пр мой вход - к источнику опорного напр жени , а открытьй коллектор тра зистора этого усилител напр жени подключен к выводу резистора, к кол

шёни чувствительности при сохранении быстродействи , в него введены генератор тока, резистор и дополнительна потенциальна шина источника питани , первый и второй электронные усилители напр жени выполнены на базе порогового устройства Ларионова, логический элемент НЕ первого усилител вьшолнен с открытым коллектором, подключенным к выходу этого усилител , генератор тока вьшолнен на транзисторе с резистором в цепи эмиттера, другой вывод этого резистора подключен к потенциальной тине источника питани , коллектор транзистора под-

ключен к дополнительной потенциальной шине источника питани через резистор , а база транзистора - к выходу

подключенного между потенциальной и общей шинами источника питани , при этом инверсный вход первого электронного усилител напр жени подключен к входу порогового устройства, его пр мой вход - к источнику опорного напр жени , а открытьй коллектор транзистора этого усилител напр жени подключен к выводу резистора, к кол

общую шины источника питани , источ- зо лектору транзистора генератора тока

ник опорного напр жени , обе шины источника питани подключены к соответствующим шинам первого и второго электронных усилителей напр жени , а обща - к источнику опорного напр жени , пр мой выход второго электронного усилител подключен к выходу порогового устройства, отличающеес тем, что, с целью повы5

И к инверсному входу второго электронного усилител напр жени , пр мой вход которого подключен к другому выводу резистора и дополнительной потенциальной шине источника питани , подключенной к потенциальным шинам питани логических элементов НЕ первого и второго электронных усилителей напр жени .