SU1550612A1 - Threshold device - Google Patents

Threshold device Download PDF

Info

Publication number
SU1550612A1
SU1550612A1 SU884441440A SU4441440A SU1550612A1 SU 1550612 A1 SU1550612 A1 SU 1550612A1 SU 884441440 A SU884441440 A SU 884441440A SU 4441440 A SU4441440 A SU 4441440A SU 1550612 A1 SU1550612 A1 SU 1550612A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
voltage
operational amplifier
pass filter
low
Prior art date
Application number
SU884441440A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Яковлевич Балагура
Original Assignee
Предприятие П/Я Р-6292
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я Р-6292 filed Critical Предприятие П/Я Р-6292
Priority to SU884441440A priority Critical patent/SU1550612A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1550612A1 publication Critical patent/SU1550612A1/en

Links

Landscapes

  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к импульсной технике и может быть использовано в радиоэлектронной измерительной аппаратуре, а также в составе устройств обнаружени  полезных импульсных сигналов на фоне шумовой помехи с медленно измен ющейс  интенсивностью в широком динамическом диапазоне. Целью изобретени   вл етс  повышение быстродействи . Наличие операционного усилител  5 и диода 7 позвол ет сократить врем  установлени  начальных условий после воздействи  импульсного напр жени , действующего на входе, за счет быстрого разр да конденсатора 8 фильтра 6 нижних частот. Кроме того, пороговое устройство содержит делитель 3 напр жени  и операционный усилитель 1, охваченный положительной обратной св зью. 2 ил.The invention relates to a pulse technique and can be used in electronic measuring equipment, as well as in devices for the detection of useful pulse signals against the background of noise interference with a slowly varying intensity in a wide dynamic range. The aim of the invention is to increase speed. The presence of the operational amplifier 5 and the diode 7 makes it possible to reduce the time for establishing the initial conditions after the impact of the pulse voltage acting on the input, due to the rapid discharge of the capacitor 8 of the low-pass filter 6. In addition, the threshold device contains a voltage divider 3 and an operational amplifier 1 covered by a positive feedback. 2 Il.

Description

фиг.1figure 1

31553155

Изобретение относитс  к импульсной технике и может быть использовано в радиоэлектронной измерительной аппаратуре , а также в составе устройств обнаружени  полезных импульсных сигналов на фоне шумовой помехи с медленно измен ющейс  интенсивностью в широком динамическом диапазоне.The invention relates to a pulse technique and can be used in electronic measuring equipment, as well as in devices for the detection of useful pulse signals against the background of noise interference with a slowly varying intensity in a wide dynamic range.

Целью изобретени   вл етс  повыше- ние быс тр одейс тви .The aim of the invention is to increase the speed of trips.

На фиг.. 1 представлена принципиальна  схема предлагаемого порогового устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы , по сн ющие его работу. Fig. 1 is a schematic diagram of the proposed threshold device; in fig. 2 - time diagrams that show his work.

Пороговое устройство содержит операционный усилитель (ОУ) 1, охваченный положит ел ьной обратной, св зью, выполненной на резисторе 2, выход которого  вл етс  выходом устройства, Г-образный делитель 3 напр жени , включенный между входной шиной 4 и неинвертирующим входом операционного усилител  1, при этом выход Г-образ- ного делител  3 напр жени  подключен к неинвертирующему входу дополнительного операционного усилител  (ОУ) 5, инвертирующий вход которого подключен непосредственно к выходу фильтра 6 нижних частот в виде RC-цепи и инвер- тирующему входу операционного усилител  1 и через диод 7 к выходу дополнительного операционного усилител  5 и входу фильтра 6 нижних частот.The threshold device contains an operational amplifier (OA) 1, covered by positive feedback, a connection made on a resistor 2, the output of which is the device output, a L-shaped voltage divider 3 connected between the input bus 4 and the non-inverting input of the operational amplifier 1 , while the output of the L-shaped divider 3 voltage is connected to the non-inverting input of an additional operational amplifier (op-amp) 5, the inverting input of which is connected directly to the output of the low-pass filter 6 in the form of an RC circuit and an inverter Valid present operational amplifier 1 through a diode 7 and to the output of the additional operational amplifier 5 and the input of low pass filter 6.

Пороговое устройство работает следующим образом.The threshold device operates as follows.

При поступлении на входную шину 4 напр жени  посто нной составл ющей шумовой помехи (U0) положительной пол рности , когда входное импульсное на пр жение сигнала равно нулю (U8)tMMn 0) (см. фиг. 2а), напр жение с выхода делител  3 напр жени  (идеп.0) одновременно поступает на неинвертирующие входы ОУ 1 и 5.When a constant component noise interference (U0) of positive polarity arrives at the input bus 4 when the input impulse voltage of the signal is zero (U8) tMMn 0) (see Fig. 2a), the voltage from the output of the divider 3 voltage (idep.0) simultaneously enters the non-inverting inputs of OU 1 and 5.

Напр жение , которое поступает на неинвертирующий вход ОУ1, при пороговом напр жении (Uпор0 ) с нулевым уровнем переводит его в режим срабатывани . О.У 1 благодар  положитель- ной обратной св зи, выполненной на резисторе 2, функционирует в триггер- ном режиме При срабатывании ОУ1 на его выходе выдел етс  посто нное напр жение положительной пол рности (фиг. 2г). Напр жением идел.0 ОУ5 переключаетс  в режим насыщени  и на его выходе выдел етс  посто нное напр жение положительной пол рности.The voltage that goes to the non-inverting input of the OU1, with a threshold voltage (Upor0) with a zero level, puts it into the operation mode. OU 1, due to the positive feedback made on resistor 2, operates in trigger mode. When OU1 is triggered, its output produces a constant voltage of positive polarity (Fig. 2d). With the voltage of voltage 0, the OP5 switches to the saturation mode and at its output a constant voltage of positive polarity is released.

Q Q

д 5d 5

Q Q

5five

При этом выходным напр жением ОУ5 и диод 7 переводитс  в режим непроводимости . На фиг. 1 приведено включение диода 7 дл  входных напр жений устройства положительной пол рности. Напр жение с выхода ОУ5 через резистор 8 поступает на потенциальный вывод конденсатора 9 и зар жает его до уровн  Unop.oc посто нной времени фильтра 6 нижних частот, включенного в цепь отрицательной обратной св зи ОУ5.In this case, the output voltage of the OU5 and the diode 7 is transferred to the non-conductive mode. FIG. 1 shows the inclusion of a diode 7 for input voltages of a device of positive polarity. The voltage from the output of the OU5 through the resistor 8 is fed to the potential output of the capacitor 9 and charges it to the level Unop.oc of a constant time of the low-pass filter 6 included in the negative feedback circuit of the OU5.

В течение интервала времени ,, (фиг. 2а,б) наступает равенство выходного напр жени  делител  3 (идел 0 ) и напр жени  на потенциальном выводе конденсатора 9 (Unop.o ). Интервал времени примерно равен tRC .При UAe/i.o и пор.о Оу1 переключаетс  в установившийс  режим (фиг. 2г), а выходное напр жение ОУ5 резко уменьшаетс  до уровн  иеых 0-0(}5.(фиг,2в). После переключени  режимов работы ОУ1 и 5 устройство переводитс  в установившийс  режим, при этом на его выходе выдел етс  посто нное напр жение отрицательной пол рности. При поступлении на входную шину 4 устройства импульсного напр жени  сигнала (UBX ИМП)) с длительностью (tMW(1, котора  превышает посто нную времени () фильтра 6 нижних частот (), на выходе делител  3 напр жени  выдел етс  напр жение (идел-имп.ч) которое поступает одновременно на неинвертирующие входы ,ОУ1 и 5. Если имп , превышает по уровню Unop0 , то в момент времени с„ происходит срабатывание ОУ1 и на его выходе выдел етс  посто нное напр жение положительной пол рности. Одновременно со срабатыванием ОУ1, происходит переключение ОУ5 в режим насыщени  и на его выходе выдел етс  максимальное напр жение положительной пол рности, которое переводит диод 7 в режим непроводимости. Напр жение с выхода ОУ5 через резистор 8 поступает на потенциальный вывод конденсатора 9 и зар жает его до уровн . UHOO.имен с посто нной времени фильтра 6 нижних частот.During the time interval, (Fig. 2a, b), the equality of the output voltage of the divider 3 (idel 0) and the voltage on the potential output of the capacitor 9 (Unop.o) occurs. The time interval is approximately equal to tRC. When UAe / io and por.o, Oy1 switches to the steady state (fig. 2d), and the output voltage of the oy5 decreases sharply to 0-0 (} 5 (fig. 2c). After switching operating modes of ОУ1 and 5, the device is transferred to the established mode, with a constant negative voltage polarity released at its output. When a pulse voltage signal (UBX IMP) arrives at the input bus 4 of the device (tMW (1, which exceeds the time constant () of the lowpass filter 6 (), the output of the divider 3 is no voltage is allocated (idel-imp. h) which goes simultaneously to non-inverting inputs, ОУ1 and 5. If imp exceeds the level Unop0, then at the moment of time ОУ1 ОУ1 is activated and a constant voltage is released at its output positive polarity. Simultaneously with the operation of the OU1, the OU5 switches to the saturation mode and at its output a maximum voltage of the positive polarity is released, which switches the diode 7 to the non-conducting mode. The voltage from the OU5 output through the resistor 8 goes to the potential terminal of the capacitor 9 and charges it to the level. UHOO.imen with a filter time constant of 6 low pass.

Диод 7 на интервале времени Сг-С3 находитс  в режиме непроводимости и, практически, его обратное сопротивление (г„06р,) не вли ет на процесс зар да конденсатора 9, если Га.отр.К, где R - сопротивление резистора 8. В момент наступлени  времени t3 напр жение иАед.Имгм «Utrop.MMin (Фиг. 2а,б).The diode 7 on the time interval Cr-C3 is in the non-conductive mode and, practically, its reverse resistance (r „06r,) does not affect the charging process of the capacitor 9 if Ga.ot.K, where R is the resistance of the resistor 8. In the time of arrival of the time t3 voltage and Aed. Imgm Utrop.MMin (Fig. 2a, b).

51555155

При идел.им( происходит переключение режимов работы ОУ1 и 5. На выходе ОУ 1 устанавливаетс  посто нно напр жение отрицательной пол рности, а на выходе ОУ5 напр жение положительной пол рности резко уменьшаетс  до уровн  U8t1K.,obS. причем Uebix , ОУ5 7 UBblx оо;)5 (фиг. 2в). В момент наступлени  времени t. импульсное напр жение сигнала (U8X ИМ1М) на выходной шине 4 устройства уменьшаетс  до нулевого уровн . При наличии на входной пине 4 устройства напр жени  посто нной составл ющей шумовой помехи (U0) выход- ное напр жение делител  3 напр жени  уменьшаетс  до уровн  UAe/io При f деа.о UcropKwtM Ha выходе ОУ1 сохран етс  пол рность напр жени  установившегос  режима (фиг. 2г).During idelim (the switching of the operating modes of the OU1 and 5 occurs. At the output of the OU 1, a constant polar negative voltage is set, and at the output of the OU5 the positive polarity decreases sharply to the level U8t1K., ObS. With Uebix, OU5 7 UBblx oo;) 5 (Fig. 2c). At the time t. the pulse voltage of the signal (U8X IM1M) on the output bus 4 of the device decreases to zero. When a constant component of noise interference (U0) is present on the input pin 4 of the voltage device, the voltage output of the voltage divider 3 decreases to the level UAe / io. At f de Uo UcropKwtM Ha, the output of the OU1 will maintain the voltage polarity of the steady state (Fig. 2d).

При U пор импт о напр жение на выходе ОУ5 измен ет свою пол рность на противоположную, при этом диод 7 переводитс  в режим проводимости и через его открытый переход на интерва ле времени t4-tg. происходит разр д конденсатора 9 (фиг. 2в).When U then imp, the voltage at the output of the OU5 reverses its polarity, while the diode 7 is transferred to the conduction mode and through its open transition in the time interval t4-tg. capacitor 9 is discharged (Fig. 2c).

Врем  разр да конденсатора 9 (tm) может быть найдено из выражени The discharge time of capacitor 9 (tm) can be found from

г г-с-15 + а.ыъ.Ј.ч, ир«%  LXy 1+вко9 JGG-15 + a.yy.Ј.h, ir “% LXy 1 + vko9 J

где Кау - коэффициент усилени  ОУ5;where Kau is the gain coefficient of ОУ5;

j$ - глубина коммутируемой отри- цательной обратной св зи ОУ5;j $ is the depth of the switched negative feedback of the OU5;

-111 -111

К,TO,

сопротивление диода 7 в ре- жиме проводимости;resistance of diode 7 in the conductivity mode;

77m7 выходное сопротивление ОУ577m7 output resistance OU5

1 + isKnu1 + isKnu

°д охваченного отрицательной° d covered by negative

обратной св зью.feedback.

Так какBecause

(lii + (lii +

VIT ..I4.0V .. VIT ..I4.0V ..

ЖF

°Ч° H

1+ЙК1 + yk

0404

то tp0(,« Ј Rc Фильтр а 6 нижних частот, что обеспечивает относительно высокое быстродействие устройства.then tp0 (, “Rc Filter a 6 low frequencies, which provides a relatively high speed device.

После разр да конденсатора 9 в момент времени ts на его потенциальном выводе устанавливаетс  напр жение Unopo идело . При поступлении наAfter the capacitor 9 is discharged, the voltage Unopo is applied to its potential output at the time ts. On admission to

входную шину 4 устройства импульсногоinput bus 4 pulse devices

минmin

напр жени  сигнал (Uexv,Mn,2 с t ЈRC, и если напр жение на выходе делител  3 (UAen WM02) превышает Unop.0 , происходит срабатывание ОУ1, Напр жеvoltage signal (Uexv, Mn, 2 with t ЈRC, and if the voltage at the output of divider 3 (UAen WM02) exceeds Unop.0, OU1 is triggered, Ex.

Q 5 0Q 5 0

5 five

00

5 five

00

5five

00

5five

2626

ние UAe, имп,2 поступает на неинвертирующий вход ОУ5, при этом на его выхо- ;. де напр жение резко возрастает,а диод 7 переводитс  в режим непроводимости . Выходное напр жение ОУ5 через резистор 8 поступает на потенциальный вывод конденсатора 9 и зар жает его, при этом за врем  действи  импульсного напр жени  пороговое напр жение (U пор о ) увеличиваетс  на величину ЫГпоримп- Величина &Unop ИА,П может быть найдена из выражени UAe, imp, 2 is fed to the non-inverting input of ОУ5, while its output is;;. The voltage increases dramatically, and diode 7 is switched to non-conductive mode. The output voltage of the OU5 through the resistor 8 is supplied to the potential output of the capacitor 9 and charges it, while during the duration of the pulse voltage, the threshold voltage (U p o) is increased by the value of PGp, the value of & expressions

имд /IMD /

с RCwith RC

Липс{Г имп идей У1мгт2/К°Ч5 Lips {G imp ideas U1mgt2 / K ° CH5

где К 045 - коэффициент усилени  ОУ5.where K 045 is the gain coefficient of ОУ5.

Как следует из приведенного выражени , прирост напр жени  &Unop ммп обратно пропор7Ц1онален посто нной вре- мени фильтра 6 нижних частот.As follows from the above expression, the voltage gain of the amp amp is inversely proportional to the 7C1 frequency of the low-pass filter 6 constant.

В течение действи  импульсного на- пр жени  сигнала (симп) в схеме устройства автоматически поддерживаетс  неравенство идед Импа7 (Unop 0+ &и„оримп;, которое обеспечиваетс  за счет соответствующего выбора соотношени  ЈRC и ожидаемой максимальной длительностью импульсного напр жени  сигнала (си/ад ) Практически, при проектировании схемы должно выдерживатьс  условие с макс После уменьшени  импульсного напр жени  сигнала по нул  (U е имп 0.) происходит переключение ОУ1 в исходный режим, а на выходе делител  3 напр жени  напр жение измен етс  с U Имп51 до уровн  идело . Напр жение (U Ropo + UUnQp илдп ), .поступающее на инвертирующий вход ОУ5 пре- вышает по уровню напр жение 11дел.0 , которое поступает на его инвертирующий вход с выхода делител  3 напр жени  (ипоро + &ипор имп )- идед о.During the operation of the pulse voltage of the signal (simp) in the device circuit, the ipod7 inequality is maintained (Unop 0+ & &ory;, which is provided by appropriately choosing the ratio ЈRC and the expected maximum duration of the pulse voltage of the signal (si / ad) In practice, when designing a circuit, the condition with max should be maintained. After reducing the pulse voltage of the signal to zero (U e imp 0.), the OU1 switches to the initial mode, and at the output of divider 3, the voltage changes from c U Imp51 to level. Voltage (U Ropo + UUnQp), which is supplied to the inverting input of the OU5, exceeds the level of voltage 11second.0, which is fed to its inverting input from the output of the voltage divider 3 (ipor + & imp) - go about.

Claims (1)

При этом происходит переключение режима работы ОУ5, и его выходное напр жение измен ет свою пол рность на противоположную . Выходным напр жением ОУ5 диод 7 переводитс  в режим проводимости и через его открытый переход за относительно короткий интервал вре- . мени (срат - происходит разр д конденсатора 9 до уровн  гюоо ме ханизм разр да которого аналогичен механизму разр да при с„мп 7 ЈКс. Формула изобретени In this case, the OU5 operation mode is switched, and its output voltage changes its polarity to the opposite. The output voltage of the OU5 diode 7 is transferred to the conduction mode and, through its open transition, in a relatively short time interval. (srat - the capacitor 9 is discharged to the level of a hyuoh mechanism, the discharge mechanism of which is similar to the mechanism of discharge at c 7 megapixels. Invention formula Пороговое устройство, содержащее операционный усилитель, охваченный положительной обратной св зью, выходThreshold device containing an operational amplifier covered by positive feedback, output 71550617155061 которого  вл етс  выходом устройства , фильтр нижних частот в виде RC- цепи и Г-образный делитель напр жени , включенный между входной шиной и не- инвертирующим входом операционного усилител , инвертирующий вход которого соединен с выходом фильтра нижних частот, отличающеес  тем,which is an output of the device, a low-pass filter in the form of an RC circuit, and an L-shaped voltage divider connected between the input bus and the non-inverting input of the operational amplifier, the inverting input of which is connected to the output of the low-pass filter characterized by что, с целью повышени  быстродействи , в него введен дополнительныйthat, in order to increase speed, an additional 10ten 00 8eight операционный усилитель, неинвертирующий вход которого соединен с выходом Г-образного делител  напр жени , а инвертирующий вход подключен к выходу фильтра нижних частот в виде RC-цепи непосредственно и через диод - к входу фильтра нижних частот в виде RC-цепи, который подключен к выходу дополнительного операционного усилител .an operational amplifier, the non-inverting input of which is connected to the output of the L-shaped voltage divider, and the inverting input is connected to the output of the low-pass filter in the form of an RC circuit directly and through a diode to the input of the low-pass filter in the form of an RC circuit that is connected to the output additional operational amplifier. 2 2
SU884441440A 1988-06-14 1988-06-14 Threshold device SU1550612A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884441440A SU1550612A1 (en) 1988-06-14 1988-06-14 Threshold device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884441440A SU1550612A1 (en) 1988-06-14 1988-06-14 Threshold device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1550612A1 true SU1550612A1 (en) 1990-03-15

Family

ID=21381671

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU884441440A SU1550612A1 (en) 1988-06-14 1988-06-14 Threshold device

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1550612A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Патент DD R 203445, кл. Н 03 К 3/295, 1984. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS5737905A (en) Envelope curve wave detecting circuit
US3569737A (en) Frequency to dc converter
SU1550612A1 (en) Threshold device
CN213024755U (en) Normally closed door alarm system
CA2379639A1 (en) Method and apparatus for detecting slow and small changes of electrical signals including the sign of the changes, and circuit arrangement for the exact detection of the peak value of an alternating voltage
SU1741259A1 (en) Inverting integrator
SU1112539A1 (en) Device for suppressing interference
SU1547048A1 (en) Device for determination signal maximum position in time
JPH079459B2 (en) Charged particle dosimeter
SU1677658A1 (en) Converter of parameters of inductive sensor
SU1180861A1 (en) Pulsed voltage stabilizer
SU373886A1 (en) SUPREGENERATIVE DC AMPLIFIER
SU847374A1 (en) Analogue storage
SU1538219A1 (en) Amplitude detector
SU1689763A1 (en) Radiation sensor
SU1064431A2 (en) Single-shot multivibrator
SU1192140A1 (en) Function generator with voltage at input and frequency at output
SU522546A1 (en) Device for extracting a signal affected by interference
SU1265630A1 (en) Square pulse amplitude-to-direct voltage converter
SU1019625A1 (en) Voltage/time interval converter
SU1471296A1 (en) Voltage-to-time-interval converter
SU884079A1 (en) Device for automatic control of signal level
SU1220119A1 (en) Pulse amplifier
SU1392617A1 (en) Current-to-frequency converter
SU1170619A1 (en) Function voltage-to-frequency converter