SU1448402A1 - Компаратор - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к импульсной технике и может быть использовано дл  стробируемого во времени сравнени  двух аналоговых величин, представленных напр жением. Цель изобретени  - повьппение разрешающей способности и быстродействи , а также Г9 расширение функциональных возможностей - достигаетс  за счет обеспечени  стробируемого режима работы t запоминанием выходного сигнала. Устройство содержит дифференциальные каскады на транзисторах 1 и 2, генераторы тока 3,9,12 и 13 выходные шины 4 и 5, токовые зеркала 6, 11 и 22, шины 15 и 19 питани , шину 17 стробировани , выходной каскад 20, выходную шину 21, источники 23 и 24 смещени , транзисторы и резисторы. Устройство имеет быстродействие не хуже 10 НС при сигнале рассогласовани  на входных шинах 1 мВ и разрешающую способность 20 мкВ. 1 ил. d СЛ С 00 4i to

Description

1 ,1448402

Изобретение относитс  к импульсной технике и может быть использовано дл  стробируемого во времени сравнени  двух аналоговых величин пред-. ставленных напр жени ми.

Цель изобретени  - повьппение разрешающей способности (чувствительности в динамическом режиме) и быстродействи , а также расщирение функцио-to ме) транзистором зеркала 6, на кол15

20

25

30

нальных возможностей за счет рбеспе- чени  стробируемого режима работы с запоминанием выходного сигнала.

На чертеже приведена электрическа  схема предлагаемого компаратора.

Компаратор содержит дифференциаль йый каскад, выполненный на первом и втором транзисторах I и 2, эмиттеры которых соединены .с первым генератором 3 тока, базы - аоответственно с. первой и второй входными шинами 4 . и 5, а коллектор первого транзистора 1 соединен с входом первого токового зеркала 6, первый выход которого соединен с коллектором второго транзистора 2 и с коллектором третьего транзистора 7, эмиттер которого подключен к эмиттеру четвертого транзистора 8 и к второму генератору 9 тока, с эмиттером п  того транзистора 10, коллектор которого подключен к входу второго токового зеркала П и к третьему генератору 12 тока, и с четвертым генератором 13 тока, причем коллектор четвертого транзистора 8 соединен с общей шиной, база подключена к первому выводу первого резистора 14, перва  шина 15 питани  подклю-f чена к эмиттеру шестого транзистора 16, база которого соединена с шиной 40 17 стробировани , через второй резистор 18, втора  пшна 19 питани  соединена с вторым вьюодом первого резистора 14, а второй выход первого токового зеркала 6 соединен с ,второй шип. 45 ной -19 питани , первый выход второго токового зеркала 11 соединен с вхо-. дом выходного каскада 20, выход кото . рого подключен к выходной шине 21, и с первым выходом третьего токового зеркала 22, второй выход которого соединен с эмиттером третьего тран-- зистора 7, вход - с вторым выходом второго токового зеркала И; базы п того и третьего транзисторов 10 и 7 соединены соответственно с первым и вторым источниками 23 и 24 смещени , включенными между первой и второй шинами 19 и -15 питани .

лекторе транзистора 2, генератора 13 и транзистора 7 - транзистором 10 на коллекторе транзистора . 10 и на генераторе 12 - транзистором зеркала 11, на коллекторах вторых транзисторов зеркал II и 22 - транзистором каскада 20, на эмиттерах транзисторов зеркала.11 - первым транзистором зеркала 22, на эмиттерах транзисторов зеркала 22 и на генераторе 9 - транзистором 7. В исходном состо нии (при равенстве напр жений на базах транзисторов 1 и 2, т.е. на шинах 4 и 5) ток генератора 3 делитс  на две равные части, протекающие по коллекторным цеп м транзисторов 1 и 2 и на вход и первый выход зеркала 6, при этом значение тока, вытекающего из коллекторной цепи тра:н- зистора 2 в остальную часть устройства (в генератор 13, в коллектор транзистора 7 и в эмиттер трак- зистора 10) равно нулю; напр жение на щине 17 имеет- низкий уровень, 5 при котором открыт транзистор 8 и закрыт транзистор 7. Значение токов генераторов 12, 13 и 9 выбираетс  в г соотнощении 2,5:1,5:4 сумма токов генераторов 12 и 13 равна току генератора 9). В Э.ТОМ случае через транзистор 10 протекает 1,5 долей тока (условных единиц, кратных упом нутому соотношению), на вход зеркала 11 поступает 1 дол  тока, но такой же ток устанавливаетс  и на первом выходе этого зеркала, а на втором его выходе удвоенное значение входного . тока, т.е. 1 дол . Аналогично, на вход зеркала 22 постзтает с выхода зеркала 11 2 доли тока, а на его выходе присутствуют 4 доли тока, которые в исходном состо нии и протекают через генератор 9, при этом через транзистор 8 протекает нуле ое значение тока. При подаче в этом случае высокого уровн  на шину 17 транзистор 8 закрьшаетс  и открьша- етс  транзистор 7, при этом образу- етс  контур с положительной обрат50

55

Компаратор работает следующим образом, ,

Характерным дл  работы предлагаемого компаратора  вл етс  статический режим работы всех генераторов тока и токовых зеркал по напр женшо: напр жение на коллекторе транзистора 1 : зафиксировано первым (левым, по схе15

20

25

30

0 5

лекторе транзистора 2, генератора 13 и транзистора 7 - транзистором 10 на коллекторе транзистора . 10 и на генераторе 12 - транзистором зеркала 11, на коллекторах вторых транзисторов зеркал II и 22 - транзистором каскада 20, на эмиттерах транзисторов зеркала.11 - первым транзистором зеркала 22, на эмиттерах транзисторов зеркала 22 и на генераторе 9 - транзистором 7. В исходном состо нии (при равенстве напр жений на базах транзисторов 1 и 2, т.е. на шинах 4 и 5) ток генератора 3 делитс  на две равные части, протекающие по коллекторным цеп м транзисторов 1 и 2 и на вход и первый выход зеркала 6, при этом значение тока, вытекающего из коллекторной цепи тра:н- зистора 2 в остальную часть устройства (в генератор 13, в коллектор транзистора 7 и в эмиттер трак- зистора 10) равно нулю; напр жение на щине 17 имеет- низкий уровень, 5 при котором открыт транзистор 8 и закрыт транзистор 7. Значение токов генераторов 12, 13 и 9 выбираетс  в г соотнощении 2,5:1,5:4 сумма токов генераторов 12 и 13 равна току генератора 9). В Э.ТОМ случае через транзистор 10 протекает 1,5 долей тока (условных единиц, кратных упом нутому соотношению), на вход зеркала 11 поступает 1 дол  тока, но такой же ток устанавливаетс  и на первом выходе этого зеркала, а на втором его выходе удвоенное значение входного . тока, т.е. 1 дол . Аналогично, на вход зеркала 22 постзтает с выхода зеркала 11 2 доли тока, а на его выходе присутствуют 4 доли тока, которые в исходном состо нии и протекают через генератор 9, при этом через транзистор 8 протекает нуле ое значение тока. При подаче в этом случае высокого уровн  на шину 17 транзистор 8 закрьшаетс  и открьша- етс  транзистор 7, при этом образу- етс  контур с положительной обрат0

5

ной св зью: второй выход зеркала 22 через транзисторы 7 и 10 соединен с входом зеркала 11.

При по влении рассгласовани  между напр жени ми на шинах 4 и 5 и при низком уровне на шине 17 по вл етс  ток в цепи между коллектором транзистора 2 и эмиттером транзистора 10, которьш вызьшает изменение тока на входе зеркала 11 и аналогичные изменени  тока (усиленные в четыре раза) в цепи транзистора 8. При по влении высокого уровн  на шине 17 закрываетс  транзистор 8 и откры- в.аетс  транзистор 7. Имевшийс  в цепи транзистора 8 недостаток или избыток тока через транзистор 7. подключаетс  к коллекторной цепи транзистора 2 и воздействует на состо ние токовых зеркал в соответствии и согласии с током коллекторной цепи транзистора 2, поступающим в эмиттер транзистора 10. За счет положительной обратной св зи измен ютс  лавинообразно токи в зеркалах 11.и 22 (и других элементах устройства ) . В одном из устойчивых состо ний входные и выходные токи зеркал 11 и 22 равны нулю, что соответствует нулевому значению тока и на входе каскада 20; другое устойчивое состо ние , характеризуетс  значением разности токов генераторов 9 и 13 и генератора 12 (соответствует 3 дол м . тока на входе каскада 21). Каскад 20 преобразовывает изменени  входного тока в выходное напр жение.на шине 21.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Компаратор, содержащий дифференциальный каскад, выполненный на первом и втором транзисторах, базы которых соединены соответственно с первой и второй входными шинами, эмиттеры подключены через первый ге0

   нератор тока к первой шине питани , коллекторы - соответственно с входом и с первым выходом первого токового зеркала, второй выход которого соединен с второй шиной питани  , котора  подключена через второй генератор тока к эмиттерам третьего и четвертого транзисторов, выходной

   0 каскад, выход которого соединен с выходной шиной, второе/токовое зеркало , третий и четвертый генераторы тока и п тый и шестой транзисторы, о тлич ающийс  тем, что,

   5 с целью повьш1ени  разрешающей способности и быстродействи , а также расширени  функциональных возможностей , в него введены источники смеще-; ни , шина стробировани , первый и второй резисторы и третье токовое зеркало, первый выход которого соединен с первым выходом второго токового зеркала и с входом выходного каскада, второй выход - с эмиттером третьего транзистора, вход - с вторым выходом второго токового зеркала, вход которого подсоединен к первой шине питани  через третий генератор тока и непосредственно к коллектору

   0 п того транзистора, база которого соединена с первым источником напр жени  смещени , эмиттер подсоединен к второй шине питани  через чет вертый генератор тока и непосредст5 венно к коллектору второго транзистора и к коллектору третьего транзистора , база которого соединена с вторым источником напр жени  смещени , коллектор четвертого транзисто0 ра соединен с общей шиной, база че- рез первый резистор - с второй шиной питани  и непосредственно с коллектором шестого транзистора, база которого соединена с шиной стро5 бировани , а эмиттер подключен через второй резистор к первой ши-. не питани .

   5