SU575769A1 - Многопороговое сравнивающее устройство - Google Patents

Description

1

Иэобрете 1ие относитс  к импульсной технике, может быть использовано в быстродействующих кодирующих преобразовател х , работающих по принципу считывани  или параллельно-последовательного действи , в схемах автоконтрол  и в различных радиоизмерительных приборах в качестве амплитудных анализаторов.

Известно многопороговое сравнивающее устройство, содержащее набор идентичных сравнивающих  чеек на основе а-ранзисторных дифференциальных каскадов с генераторами тока в эмиттерных цеп х транзисторов, базы которых соединер1ы соответственно с источниками преобразуемого сигнала и опорных напр жений, коллекторы - с туннельными диодами и базами транзисторов выходных транзисторных ключей, диоды, резисторы, конденсаторы И.

Однако это устройство не позвол ет непосредственно преобразовывать входной сигнал в позиционный единичный код, а также потребл ет большой ток ,

Цель изобретени  - преобразование входного сигнала в позиционный единичный код и уменычение потребл емого тока.

Дл  этого в многопороговом сравнивающем устройстве,содержащем набор идентиччых сравниваюцдах  чеек на основе транзисторных дифференциальных каскадов с генераторами тока в  миттерных цеп х транзисторов, базы которых соединены соответственно с источниками преобразуемого сигнала и опорных напр жений , коллекторы - с туннельными диодами и базами транзисторов выходных транзисторных ключей,диоды,резисторы, конденсаторы,коллекторы транзисторов выходных ключей через последовательно соединенные диод и резистор каждой сранивающей  чейки соединены с токозадаютими резисторами генераторов тока,а через конденсаторы - с коллекторами сравнивающих транзисторов соседних млада1их сравнивающих  чеек и катодами туннельных диодов,аноды которых соединены с шиной источника питани ,причем коллектор сравнивающего транзистора п-но   чейки соединен через резистор с шиной источника питани .Источник опорных напр жений выполнен на последовательном резисторном делителе.

На чертеже приведена схема устройства .

Многопороговое сравнивающее устройство содержит идентичные сравниваюliUHe  чейки Ij -1 на основе дифференциальных каскадов на сравнивающих транзисторах 2|.- 2„ и 3j -3„ с генераторами тока на транзисторах 4 их эмиттерных цеп х соответственно ;Базы транзисторов 2i-2 подключены к зажиму 5 источника преобразуемого сигнала, а их коллекторы подключены соответственно к шинам 6j -6 сброса, базам транзисторов 7j -7 выходных ключей, через туннельные диоды 8j -8 к положительной шине 9 источника питани , соединенной с коллектором транзистора З Коллекторы транзисторов 7 -7 соединены соответственно с выходами 10 10п устройства, причем выходы lOj-lOf, соответственно через конденсаторы llt-llf -i св заны с шинами 6j -6)1-1 , соединенными с коллекторами соответственно транзисторов Зг -3, базы транзисторов подключены к выходам делител  на резисторах I2j-12n, соединенного с зажимом 13 опорного напр жени . Коллекторы транзисторов 1у соответственно через последовательные цепочки на диодах 14) -14)1- и резисторах 15 -15, соеди11ены с токозадающими резисторами 1 6| 16.j генераторов тока па транзисторах 4i . .

Устройство работает следующим образом .

Кажда  из  чеек 1,-, имеет напр жени  растЕОра, в пределах которого перераспредел ютс  токи транзисторов 2} -2ц и 3( -3 . Если разность напр жеНИИ Ц на i-том выходе резисторного делител  и напр жени  U па зажиме 5 превьииает напр жение раствора  чейки i , весь ток дифференциального каскада этой  чейки протекает через транзи тор 3i , в противном случае - через транзистор 2i .

Пусть вначале , где U - напр жение на резисторе 2j , и все дифференциальные каскады  чеек 1 рабо тают в режиме переключателей Toica. Коллекторные тонн орав нивггющих транзисторов равны нулю. Величину токов транзисторов 3( -3, определ емую параметрами генераторов тока на транзисторах 4( 1ц , выбирают равной 2/3 пикового тока туннельных диодов 8 либо немного больше 2/3, поэтому все туннельные диоды 8( -8 наход тс  в низковольтном состо нии, а транзисторы 7 -7, закрыты. Если напр жение J); входит в область раствора характеристик дифференцигашного каскада  чейки 1 , коллекторные токи транзисторов 2j и 3{ начинают перераспредел тьс , а ток через туннельный диод 8j начинает возрастать, В момент равенства U и U.j этот ток достигает пикового тока тyнi eльнoгo диода 8j , последний срабатывает и открывает выходной транзистор 7j .Дальнейшее увеличение Uy приводит к срабатьшанию выходного ключа на транзисторе 7 . В пределах некоторой области изменени  Ux ток диода 8j одновременно с током диода 8 продолжает превышать их пиковые токи, и транзистор 7} оставалс  бы открытым, есл бы не было св зей между  чейками на конденсаторе llj , диоде 14 и резисторе 154.

Конденсатор И, начинает разр жатьс  через эмиттерно-коллекторный переход транзистора 72 и туннельный диод 8 . Ток разр да вычитаетс  из тока диода 8j . Одновременно через диод 14, резисторы 15 и 16} протекает ток, который смещает базо-эмиттерпый переход транзистора 4j в .обратном .направлении . Генератор тока  чейки 1( отключаетс , а туннельный диод 8j перебрасываетс  в низковольтное состо ние и закрывает ключ на транзисторе 7j . В то же врем  с нарастанием Ux ключ  чейки 1.2 остаетс  включе ным вплоть до равенства Ux и Us Аналогично работают и остальные  чейки .

Гистерезис  чеек, обусловленный разницей экстремальных значений тока диодов , устран етс  импульсами сброса, периодически одновременно подаваемыми на шины 6 -6j . Врем  между импульсами сброса выбирают столь малым, что входное напр жение U)( не успевает значительно изменитьс . Поэтому после импульса сброса условие включени  диодов 8, выполн етс  только дл  одной из  чеек 1,, котора  и срабатывает. Имеетс  небольша  веро тность того, что напр жение Ux попадает в область, в которой условие включени  выполн етс  одновременно дл  двух соседних  чеек. Однако и в .зтих случа х срабатывае1; только одна  чейка с большим пороговым напр жением. Таким образом, состо ние многопорогоБОго сравнивающего устройства любом входном сигнале всегда однозначно.

Формуле изобретени 

Claims (2)

1. Многопороговое сравнивающее устройство , содержащее набор идентичных сравнивающих  чеек на основе транзисторных дифференциальных каскадов с генераторами тока в эмиттерных цеп х сравнивающих транзисторов, базы которых соединены соответственно с источниками преобразуемого сигнала и опорных напр жений, соллекторы - с туннельными диодами и базами транзисторов выходных транзисторных ключей, диоды, резисторы, конденсаторы, о тл и ч а ю щ е е с   тем, что, с целью преобразовани  входного сигнала в позиционный единичный код, уменьшени  потребл емого тока, коллекторы транзисторов выходных ключей через последовательно соединенные диод и резистор каждой сравнивающей  чейки соединены с токозадающими резисторами генераторов тока, а через конденсаторы с коллекторами сравнивающих транзисторов соседних младших сравнивающих  чеек и катодами туннельных диодов, аноды которых соединены с шиной источника питани , причем коллектор сравниваЮ1цего транзистора п-ной  чейки соединен через резистор с шиной источника питани .

2. Устройство поп.1,отлнчаю щ е е с   тем, что источник опорных напр жений выполнен на последовательном резисторном делителе.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР № 188142, Н 03 К 5/20, 20.10.66

#л 1 /Sf,