SU714291A1

SU714291A1 - Comparator

Info

Publication number: SU714291A1
Application number: SU772523715A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Семеонович Нагайкин; Анатолий Александрович Анисимов
Original assignee: Предприятие П/Я А-1424
Priority date: 1977-08-15
Filing date: 1977-08-15
Publication date: 1980-02-05

Description

1Изобретение относитс к импульсной и измерительной технике и может быть использовано в устройствах дл сравнени напр жений.The invention relates to a pulse and measuring technique and can be used in devices for voltage comparison.

Известно устройство сравнени , содержащее входную, промежуточную и выходную дифференциальные пары тран зисторов, причем коллекторы транэисторов выходной дифференциальной пары подк.пючены через туннельные диоды к шине нулевого потенциала, абазы - к коллекторам транзисторов промежуточной дифференциальной пары, эмиттеры которых подключены к шине источника питани через коммутатор на транзисторе, между базой и эмит .тером которого включен транзистор в диодном включении, коллекторы соеДинены между собой транзисторами в диодном включении, эмиттеры которых подсоединены к шине источника питани через элемент смещени , а базы подключены к коллектоЕ)ам транзисторов входной дифференциальной пары транзисторов, эмиттерами подключенных к шине источника питани через источник Tofca, а в коллекторные цепи включены резисторы, генератор A comparator device is known that contains input, intermediate and output differential pairs of transistors, and the collectors of the transistors of the output differential pair are connected via tunnel diodes to the zero potential bus, and to the collectors of the intermediate differential pairs, the emitters of which are connected to the power supply bus via a switch on the transistor, between the base and the emitter of which is turned on the transistor in the diode switching on, the collectors are connected to each other by the transistors in the diode switching on The emitters of which are connected to the power supply bus through the bias element, and the bases are connected to the collector of the transistors of the input differential pair of transistors emitters connected to the power supply bus via the Tofca source, and the collector circuits include resistors, a generator

стробируюших импульсов и дополнительные транзисторы 11J,gating pulses and additional transistors 11J,

Однако это устройство имеет недостаточную надежность из-за большого числа источником стабилизированного тока и наличи смещающей цепи из стабилитронов, что усложн ет схему, увеличивает питающие напр жени , повышает мощность рассе ни на элементах схемы.However, this device has insufficient reliability due to the large number of sources of stabilized current and the presence of a bias circuit of zener diodes, which complicates the circuit, increases the supply voltage, and increases the power of the scattering on the circuit elements.

Целью изобретени вл етс повышение надежности устройства.The aim of the invention is to increase the reliability of the device.

Дл этого в устройстве сравнени , содержащем входную, промежуточную и выходную дифференциальные пары транзисторов , причем коллекторы транз сторов выходной дифференциальной пары подключены Через туннельные диоды к шине нулевого потенциала, а базы - к коллекторам т занзисторов промежуточной дифференциальной пары, эмиттеры .которых подключены- к первой шине источника питани через комму .татор на транзисторе, между базой и эмиттером которого включен транзистор в диодном включении, коллекторы соединены между собой транзисторами в диодном включении, эмиттеры которых подсоединены к второй шине источникаTo do this, in the comparison device containing the input, intermediate and output differential pairs of transistors, the collectors of the output differential pairs of the output differential pairs are connected to the zero potential bus through tunnel diodes and the bases to the collectors t of the intermediate differential pairs of emitters connected to the first The power supply bus through the commutator on the transistor, between the base and emitter of which the transistor is turned on in the diode switching on, the collectors are interconnected by the transistors in the diode m inclusion whose emitters are connected to the second power bus

питани через элемент смещени ,а базы подключены к -коллекторам транзисторов входной дифференциальной пары транзисторов, эмиттерами подключенных к второй шине источника питани iepes источник тока, а в коллекторные цепи включены резисторы, генератор стробирующих импульсов и дополнительные транзисторы, к общей точке резисторов входной дифференциальной пары подсоединена база транзистора коммутатора, а коллекторы транзисторов промежуточной дифференциальной пары подключены к коллекторам дополнительных транзисторов, эмиттеры которых подключены к шине источника питани , а базы к выходу генератора стробирующих.импульсов, эмиттеры транзисторов выходной дифференциальной пары подключены к второй шине источника питани .power supply through the bias element, and the bases are connected to the collectors of the transistors of the input differential pair of transistors emitters connected to the second power supply bus iepes current source, and the collector circuits include resistors, a strobe generator and additional transistors connected to the common resistor of the input differential pair the base of the switch transistor, and the collectors of transistors of the intermediate differential pair are connected to the collectors of additional transistors, the emitters of which x are connected to the bus power source and the base strobiruyuschih.impulsov to the generator output, the emitters of the output transistors of the differential pair are connected to the second power supply bus.

На чертеже приведена принципиальна электрическа схема устройства.The drawing shows a circuit diagram of the device.

Устройство сравнени содержит входную пару транзисторов 1 и 2,,про мёжуточную пару транзисторов 3 и 4, выходную пару транзисторов 5 и 6 (пары дифференциальные), туннельные диоды 7 и 8, коммутат ор на транзисторе 9, транзисторы 10-12 в диодном включении, элемент 13 смещени , источник 14 тока, генератора 15 стробирующих импульсов, дополнительные транзисторы 16 и 17, резисторы 18 и 19, шины 20 и 21 источника питани , причем шина 20, соединена с эмиттерами транзисторов 9 и 12--, базы которых соединены с коллектором транзистора 12 и общей точкой резисторов 18 и 19, Другие выводы которых соединены с коллекторами соответственно транзисторов 1 и 2, подключенных к базам соответственно транзисторов 3 и 4, эмиттеры которых соединены с коллектором транзистора 9,The comparison device contains an input pair of transistors 1 and 2, an intermediate pair of transistors 3 and 4, an output pair of transistors 5 and 6 (differential pairs), tunnel diodes 7 and 8, a switch on an transistor 9, transistors 10-12 in a diode switching on, bias element 13, current source 14, gating pulse generator 15, additional transistors 16 and 17, resistors 18 and 19, power supply buses 20 and 21, the bus 20 connected to the emitters of transistors 9 and 12-- whose bases are connected to a collector transistor 12 and a common point of resistors 18 and 19, friend Other outputs of which are connected to collectors, respectively, of transistors 1 and 2, connected to the bases, respectively, of transistors 3 and 4, whose emitters are connected to the collector of transistor 9,

а коллекторы соединены соответственно с коллекторами транзисторов 10 и 11, эмиттеры которых через элемент 13 соединены с ш.иной 21, соединеннойand the collectors are connected respectively to the collectors of the transistors 10 and 11, the emitters of which through the element 13 are connected to a busbar 21 connected by

-с эмиттерами транзисторов 16.и 17 и подключенной через источник 14 к эмиттерам транзисторов 1 и 2; базы транзисторов 16 и 17 соединены с выходом генератора 15, а их коллекторы соединены с базами соответственно -транзисторов 10 и 11, соединенными , с базами транзисторов 5 и 6, эмиттеры которых соединены с шиной 21,-with the emitters of transistors 16.and 17 and connected via source 14 to the emitters of transistors 1 and 2; the bases of transistors 16 and 17 are connected to the output of the generator 15, and their collectors are connected to the bases, respectively, of transistors 10 and 11, connected to the bases of transistors 5 and 6, whose emitters are connected to bus 21,

а коллекторы соответственно через диоды 7 и 8 соединены с шиной нуле-, вогопотенциала.and the collectors, respectively, through diodes 7 and 8 are connected to the bus zero-volts potential.

Устройство сравнивани работает следующим образом.The comparator operates as follows.

Дифференциальное напр жение, рбразова нное разнЪстью входного и опорного напр жений на базах транзисторов 1 и 2,.усиливаетс . При этом суммарный коллекторный ток транзисторов 1 и 2 создает посто нную вели чину смещени на транзисторе12, что обуславливает стабильный ток коллектора транзистора 9.Differential voltage, formed by the difference in input and reference voltages across the bases of transistors 1 and 2, is amplified. In this case, the total collector current of transistors 1 and 2 creates a constant offset value at transistor 12, which causes a stable collector current of transistor 9.

В соответствии с величиной усиленного дифференциального сигнала, снимаемого с резисторов 18 и 19, ток транзистора 9 перераспредел етс между коллекторами транзисторов 3 и 4.In accordance with the magnitude of the amplified differential signal taken from the resistors 18 and 19, the current of the transistor 9 is redistributed between the collectors of the transistors 3 and 4.

В отсутствие стробирующего импульса с генератора 15 коллекторные токи транзисторов 3 и 4 проход т через открытые транзисторы 16 и 17, в результате транзисторы 5 и 6- оказываютс закрытыми,и ток через туннельные диоды 7 и 8 не проходит.In the absence of a gating pulse from the generator 15, the collector currents of transistors 3 and 4 pass through open transistors 16 and 17, as a result, transistors 5 and 6 are closed and current does not pass through tunnel diodes 7 and 8.

При наличии стробирующего импульса транзисторы 16, 17 закрываютс , и коллекторные токи транзисторов 3 и 4 проход т через транзисторы 10 и 11 и создают на них соответственно падени напр жений и Щ-). Напр жени и и дл случа нулевого .падени напр жени и на элементе 13 обуславливают токи через коллекторы транзисторов 5 и 6.In the presence of a gating pulse, transistors 16, 17 are closed, and the collector currents of transistors 3 and 4 pass through transistors 10 and 11 and create on them, respectively, voltage drops and J -). The voltages and for the case of zero voltage drop and on the element 13 cause currents through the collectors of the transistors 5 and 6.

В случае идентичных транзисторов |1-6 и 10, 11, токи через коллекторы транзисторов 5 и 6 равны токам через коллекторы транзисторов 3 и 4.In the case of identical transistors | 1-6 and 10, 11, the currents through the collectors of transistors 5 and 6 are equal to the currents through the collectors of transistors 3 and 4.

Если на элементе смешени 13 имеетс некоторое напр жение смещени величины токов через транзисторы 5 и б будут обуславливатьс суммарными напр жени ми UCM , Hl Ug, . Установка элемента 13 между эмиттерами транзисторов 10, 11 и 5, 6 позвол ет получить усилие тока выходнрй дифференциа.льной парой на транзисторах 5 и 6 с коэффициентом передачи тока иск. Сумма токов транзисторов 5 и 6 при этом сохран етс посто нной. Дифференциальное напр жение на транзисторах 10 и 11 повтор ет дифференциальное напр жение на входе промежуточной дифференциальной пары на транзисторах 3 и 4 и управл ет транзисторами 5 и 6 выходной дифференциальной пары, в общей эмиттерной цепи которой формируетс стабилизированный ток, величина которого опредед. ЕТс током транзистора 9. Смещающий элемент 13 сохран ет свойства дифференциального каскада с источником тока в эмиттерной цепи. При этом сокращаетс , число источников стабилизированного тока и исключаетс необходимость исползовани цепи смещени из стабилитронов .If the mixing element 13 has a certain voltage bias, the magnitudes of the currents through the transistors 5 and b will be caused by the total voltages UCM, Hl Ug,. The installation of the element 13 between the emitters of the transistors 10, 11 and 5, 6 makes it possible to obtain a current of the output of a differential pair of transistors 5 and 6 with a current transfer rate of claim. The sum of the currents of the transistors 5 and 6 is kept constant. The differential voltage across transistors 10 and 11 repeats the differential voltage at the input of an intermediate differential pair at transistors 3 and 4 and controls the transistors 5 and 6 of the output differential pair, in the common emitter circuit of which a stabilized current is formed, the value of which is defined. ET is with the current of the transistor 9. The biasing element 13 retains the properties of a differential stage with a current source in the emitter circuit. This reduces the number of stabilized current sources and eliminates the need to use a bias circuit from zener diodes.

Токи, генерируемые в эмиттерные цепи выходной дифференциальной пары, распредел ютс между транзисторов 5 и 6 в соответствий с величиной разности входного и опорного напр жени .The currents generated in the emitter circuits of the output differential pair are distributed between transistors 5 and 6 in accordance with the magnitude of the difference between the input and reference voltages.

При достижении током коллектора, например, транзистора 5 величины пиWhen the collector reaches the current, for example, transistor 5, the value of pi

Claims

Claim

A comparison device containing an input. intermediate and output differential pairs of transistors, and the collectors of transistors of the output differential pair connected through tunneling diodes to the zero potential bus, and the bases to the collectors of transistors of the intermediate differential pair, the emitters of which are connected to the first power supply bus through a switch on the transistor, between the base and emitter of which the transistor is turned on in the diode inclusion, the collectors are connected. between the transistors in the diode inclusion, the emitters of which are connected, yen to the second bus e of the power source through the bias element, and the bases are connected to the collectors of transistors of the input differential pair of 5 transistors emitters connected to the second bus of the power source through a current source, and the collector circuit includes resistors, a gate generator and additional transistors, characterized in that , in order to increase reliability, the base of the switch transistor is connected to the common point of the resistors of the input differential pair, and the collectors are trans-. tori of the intermediate differential pair are connected to collectors of additional transistors, the emitters of which are connected to the bus of the power source, and the base to the output of the generator 20 gating pulses, the emitters of the transistors of the output differential pair are connected to. second bus power supply.