SU920630A1 - Comparator - Google Patents

Comparator Download PDF

Info

Publication number
SU920630A1
SU920630A1 SU802904367A SU2904367A SU920630A1 SU 920630 A1 SU920630 A1 SU 920630A1 SU 802904367 A SU802904367 A SU 802904367A SU 2904367 A SU2904367 A SU 2904367A SU 920630 A1 SU920630 A1 SU 920630A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
comparator
block
output
unit
Prior art date
Application number
SU802904367A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Леонид Николаевич Копяков
Леонид Михайлович Муравник
Original Assignee
Всесоюзный Научно-Исследовательский И Конструкторский Институт Медицинской Лабораторной Техники
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 Всесоюзный Научно-Исследовательский И Конструкторский Институт Медицинской Лабораторной Техники filed Critical Всесоюзный Научно-Исследовательский И Конструкторский Институт Медицинской Лабораторной Техники
Priority to SU802904367A priority Critical patent/SU920630A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU920630A1 publication Critical patent/SU920630A1/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)

Description

1one

Изобретение относитс  к изнерительной технике, и может быть использовано дл  точного определени  моментов равенства двух напр жений или токов, быстро измен ющихс  во времени по любому закону.The invention relates to a tester technique, and can be used to precisely determine moments of equality of two voltages or currents that change rapidly in time according to any law.

Известны компараторы дл  сравнени  аналоговых сигналов, содержащие усилитель разности сигналов, входы которого  вл ютс  входами компаратора, а выход соединен со входом cxeNU с гистерезисной передаточной характеристикой , выход которого  вл етс  выходом компаратора. В качестве схемы с гистерезисной характеристикой примен етс  триггер, усилитель с положительной обратной св зью и другие разновидности регенеративных схемПЗ .Comparators are known for comparing analog signals that contain a signal difference amplifier whose inputs are the inputs of a comparator, and the output is connected to the cxeNU input with a hysteresis transfer characteristic, the output of which is a comparator output. A trigger, an amplifier with a positive feedback, and other types of regenerative circuits are used as the hysteresis characteristic circuit.

Недостатком их  вл етс  невысока  скорость срабатывани , котора  ограничена быстродействием усилител  разности сигналов.Their disadvantage is the low response speed, which is limited by the performance of the signal difference amplifier.

Наиболее близким по технической сущности  вл етс  компаратор, содержащий дифференциальный усилитель и RS-триггер. Повышение быстродействи  в прототипе осуществл етс  путем оптимального согласовани  усилител  и триггера с помощью включенного между ними преобразовател  напр жение-ток. Совместна  передаточна  характеристика преобразовател  и триггера  вл етс  гистерезисной С21.The closest in technical essence is a comparator containing a differential amplifier and an RS flip-flop. The performance improvement in the prototype is accomplished by optimally matching the amplifier and the trigger with a voltage-current converter connected between them. The combined transfer characteristic of the converter and the trigger is hysteresis C21.

Точность известного компаратора зависит от ширины зоны гистерезиса.Дл  того, чтобы уменьшить ширину зоны гистерезиса на входе компаратора, необходимо увеличить коэффициент усилени  усилител , что приводит к сни жению быстродействи  усилител , а следовательно и компаратора в целом.The accuracy of the known comparator depends on the width of the hysteresis zone. In order to reduce the width of the hysteresis zone at the input of the comparator, it is necessary to increase the gain of the amplifier, which leads to a decrease in the speed of the amplifier, and hence the comparator as a whole.

Целью изобретени   вл етс  повышение быстродействи  компаратора без сни хени  точности сравнени .The aim of the invention is to improve the speed of the comparator without compromising the accuracy of the comparison.

Claims (2)

Цель достигаетс  тем, что в компаратор , содержащий блок сравнени , информационные входы которого  вл ютс  входами компаратора, а выход подключей к первому входу двухвходового блока с гистерезисной характеристикой; выход которого  вл етс  выходо компаратора, введены блок с гистере зисной характеристикой и делитель напр жени , вход которого подключен к выходу блока с гистерезисной хара теристикой, соединенному со вторым входом двухвходового блока с гистер зисной характеристикой , а выход делит л  напр жени  подключен к входу опо ного .уровн  блока сравнени , выход которого соединен с входом блока с терезисной характеристикой. На фиг. 1 представлена структурн txeMa компаратора; на фиг, 2 и 3 менные диаграммы, по сн ющие работу компаратора. Компаратор содержит блок сравнени  1, выполненный, например, на дифференциальном усилителе, двухвхо довой блок 2 с гистерезисной характ ристикой, блок 3 с гистерезисной ха рактеристикой, и делитель напр жени k. Первый вход входного блока сравн ни   вл етс  входом компаратора , а выход входного блока сравнени  1 подключен ко входам двухвходового блока 2 и блока 3 с гистерезисными характеристиками. Второй вход двухвходового блока 2 с гистерезисной характеристикой соединен с выходом блока 3 с гистерезисной характеристикой . Вход делител  напр жени  k соединен с выходом блока 3 с гистерезисной характеристикой, а выход делител  напр жени  4 соединен со входом опорного уровн  блока сравне ни  1 . Компаратор работает следующим образом. При подаче на вход компаратора тест-си гнала в виде ступенчатой функции изменени  разности входных сигналов от времени с переходом через О, напр жение UT на выходе блока сравнени  1, в силу инерционности мен етс  в течение конечного промежутка времени в пределах от Urm-. Г д/Фиг. 26), где соответствуют предельным отклонени  разности входных сигналов от нулевого значени . Срабатывание двухвхо дового блока 2 с гистерезисной хара Т;еристикой определ етс  моментом р,о тижени  напр жением От соответствую щего порога. При этом с точки зрени повышени  скорости срабатьгвани  компаратора )хелательно, чтобы порог Срабатывани  двухвходозого блока 2 был как мо«но ближе по величине к исходному значению напр жени  U-. В зависимости от направлени  срабатывани  компаратора зона гистерезиса блока сравнени  2 должна смещатьс  либо %w.v 4vM( достигаетс  путем подключени  второго входа двухвходового блока 2 к выходу блока 3. вход которого подключен к выходу блока сравнени  1. Передаточна  характеристика блока 3 имеет вид петли гистерезиса (фиг. 3). В качестве примера дл  простоты изложени  вз та симметрична  петл  гистерезиса, однако это не  вл етс  принципи пльно важным дл  работы компаратора. Когда напр жение на выходе блока сравнени  1 UT l jnopj на выходе блока 3 устанавливаетс  напр жение , которое смещает зону гистерезиса двухвходового блока 2 в положение lJ2nop.tnlrt5 ,тЬ При изменении UT от U,t, до ,,, блок 2 срабатывает при Uj .mtM Врем  t , прошедшее с момента подачи сигнала на вход блока сравнени  до момента равенства Ur (, и  вл етс  временем задержки сигнала на блоке сравнени  1. Когда напр жение Uj достигает значени  у ,срабатывает блок 3, и напр жение на выходе блока 3 становитс  равным Uairvifx,, Тем самым зона гистерезиса блока 2 смещаетс  в положение ЦгпоРтп, 1 с й9П1эо. -При этом, чтобы не происходило ложного срабатывани , необходимо, чтобы Ujnoti Аналогично, при подаче не вход компаратора ступенчатого сигнала в другом направлении, когда Uj мен етс  от 1);до UXVM. , блок 2 срабатывает при Ux U2nat).m(.4. и задержка за счет блока сравнени  на ta.. Важно отметить, что степень приближени  UanaBwk к Ujno и .тадк ч зависит от ширины зоны гистерезиса блока 2, а определ етс  только необходимостью соблюдени  вышеуказанных неравенств и за1зисит лишь от стабильности порогов срабатывани  блоков 2 и 3. Ясно, что скорость срабатывани  блока сравнени  1, характеризуема  временем от подачи ступенчатого сигнала на вход до срабатывани  блока 2 при работе с переменным положением зоны гистерезиса блока 2 выие, чем если бы зона гистерезиса блЪкэ 2 находилась неизменно на одном уровне. Что касаетс  скорости срабатывани  блока 2, то ее можно независимо увеличивать, расшир   зону гистерезиса блока 2, поскольку расширение зоны гистерезиса блока 2 не требует компромиссного ухудшени  других параметров схемы, Дл  того, чтобы исключить ошибку компаратора из-за наличи  двух порогов срабатывани  с выхода блока 3 одновременно с установкой уровн  ера батывани  напр жение или Пэтол поступает на вход делител  t, коэф .фициент делени  которого дл  точной компенсации ошибки должен быть равен величине, обратной совместному коэффициенту передами по напр жению блока 1 и блока 3. С выхода делител  4 напр жение поступает на вход опорного уровн  блока сравнени  1. Таким образом, при работе компаратора Сни ЗУ вверх {согласно фиг.26) нулевое значение разности входных сигналов соответствует значению IJ а при работе сверху вниз - значению U и2Дб.тсо& В предлагаемом компараторе повышаетс  скорость срабатывани , при этом снижени  .точности сравнени  не происходит. Формула изобретени  Компаратор, содержащий блок сравнени , информационные входы которого  вл ютс  входами компаратора, выход подключен к первому входу двухвходового блока с гистерезисной харакгерис тикой, выход которого  вл етс  выходом компаратора, отличающийс  тэм, что, с целью повышени  быстродействи  компаратора без снижени  точности сравнени , в него введены блок с гистерезисной характеристикой и делитель напр жени , вход которого подключен к выходу блока с гистерезисной характеристикой , соединенному со вторым входом двухвходового блока с гистерезисной. характеристикой, а выход делител  напр жени  подключен к входу опорного уровн  блока сравнени , выход которого соединен с входом блока с гистерезисной характеристикой. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1„ Авторское свидетельство СССР tf. 539296, кл. G 05 В 1/01, 197. The goal is achieved by the fact that a comparator containing a comparison unit, whose information inputs are the inputs of a comparator, and connect the output to the first input of a two-input block with a hysteresis characteristic; the output of which is a comparator output, a block with a hysteresis characteristic and a voltage divider, whose input is connected to the output of a block with hysteresis characteristic connected to the second input of a two-input block with a hysteric characteristic, are entered, and the output divides the voltage connected to the input of an optic level of the comparison unit, the output of which is connected to the input of the unit with a teresis characteristic. FIG. 1 shows the structural txeMa of the comparator; FIGS. 2 and 3 are charts illustrating the operation of the comparator. The comparator contains a comparison unit 1, performed, for example, on a differential amplifier, a two-input unit 2 with a hysteresis characteristic, a unit 3 with a hysteresis characteristic, and a voltage divider k. The first input of the input comparison block is the input of the comparator, and the output of the input comparison block 1 is connected to the inputs of the two-input block 2 and block 3 with hysteresis characteristics. The second input of the two-input unit 2 with the hysteresis characteristic is connected to the output of the unit 3 with the hysteresis characteristic. The input of the voltage divider k is connected to the output of block 3 with a hysteresis characteristic, and the output of the voltage divider 4 is connected to the input of the reference level of the block compared to 1. The comparator works as follows. When the test comparator is fed to the comparator input as a stepwise function of changing the difference between the input signals and the time passing through O, the voltage UT at the output of the comparator unit 1, due to inertia, changes over a finite period of time from Urm-. G d / Fig. 26), where the maximum deviations of the difference of the input signals from the zero value correspond. The operation of a two-input unit 2 with a hysteresis characteristic T; the strength of the pics is determined by the moment p, of tension, from the corresponding threshold. At the same time, from the point of view of increasing the speed of triggering the comparator, it is desirable that the Trigger threshold of the two-input unit 2 be as close as possible to the initial value of the voltage U-. Depending on the direction of operation of the comparator, the hysteresis zone of the comparator unit 2 should be shifted or% wv 4vM (achieved by connecting the second input of the two-input unit 2 to the output of unit 3. whose input is connected to the output of the comparator unit 1. The transfer characteristic of unit 3 has the form of a hysteresis loop (Fig 3). As an example, for the sake of simplicity, a symmetrical hysteresis loop is taken, however, this is not a principle important for the operation of the comparator. When the voltage at the output of the comparison unit is 1 UT l jnopj at the output of the unit and 3 sets the voltage that shifts the hysteresis zone of the two-input unit 2 to the position lJ2nop.tnlrt5, t. When UT changes from U, t, to ,,, unit 2 triggers when Uj .mtM Time t elapsed since the signal was applied to the unit input comparison until the moment Ur is equal (, and is the signal delay time at comparison unit 1. When voltage Uj reaches value y, block 3 is triggered, and the voltage at the output of block 3 becomes equal to Uairvifx. Thus, the hysteresis zone of block 2 is shifted to position CgPoRtp, 1 with d991eo. In this case, in order to avoid false triggering, it is necessary that Ujnoti Similarly, when a stepped signal is not input from the comparator in another direction, when Uj varies from 1) to UXVM. , block 2 is triggered when Ux U2nat) .m (.4. and the delay due to the comparison block by ta .. It is important to note that the degree of UanaBwk approaching Ujno and. h depends on the width of the hysteresis zone of block 2, and is determined only by the need observance of the above inequalities will only depend on the stability of the thresholds of operation of blocks 2 and 3. It is clear that the speed of operation of the comparison unit 1, characterized by the time from applying a stepped signal to the input to the operation of block 2 when operating with a variable position of the hysteresis of the unit 2, is larger than if zone gist The blaster 2 statement was consistently at the same level. As regards the speed of operation of block 2, it can be independently increased, expanding the hysteresis zone of block 2, since expanding the hysteresis zone of block 2 does not require a compromise degradation of other circuit parameters, in order to eliminate the comparator error from - due to the presence of two thresholds from the output of block 3, simultaneously with the setting of the voltage level, or Petol is fed to the input of the divider t, the dividing ratio of which must to be equal to the reciprocal of the joint ratio of the front voltage of block 1 and block 3. From the output of divider 4, the voltage goes to the input of the reference level of the comparator block 1. Thus, when the Comparator Sni Zara up (according to Fig. 26), the difference is zero input signals corresponds to the value of IJ and when working from top to bottom - the value of U and 2Db.tso & In the proposed comparator, the response rate increases, while the comparison does not decrease. Claims of the Invention A comparator comprising a comparison unit, whose information inputs are the inputs of a comparator, the output is connected to the first input of a two-input block with hysteresis characteristic, the output of which is a comparator output, which is designed to increase the speed of the comparator without reducing the comparison accuracy A block with a hysteresis characteristic and a voltage divider, whose input is connected to the output of a block with a hysteresis characteristic connected to the second input of two dovogo block hysteresis. characteristic, and the output of the voltage divider is connected to the input of the reference level of the comparator unit, the output of which is connected to the input of the unit with a hysteresis characteristic. Sources of information taken into account in the examination 1 "USSR author's certificate tf. 539296, cl. G 05 B 1/01, 197. 2. Авторское свидетельство СССР N° 602913, кл. G 05 В 1/01, 1976 (прототип).2. USSR author's certificate N ° 602913, cl. G 05 B 1/01, 1976 (prototype). о-about- о--about-- fut.1fut.1 (JfnffX(JfnffX I/I / 5 пор5 pores I/:I /: зшпshp к;лгto; lg у.y зпорzpora ft/2.J ft / 2.J
SU802904367A 1980-04-04 1980-04-04 Comparator SU920630A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802904367A SU920630A1 (en) 1980-04-04 1980-04-04 Comparator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802904367A SU920630A1 (en) 1980-04-04 1980-04-04 Comparator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU920630A1 true SU920630A1 (en) 1982-04-15

Family

ID=20887273

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU802904367A SU920630A1 (en) 1980-04-04 1980-04-04 Comparator

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU920630A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4119910A (en) Method and apparatus for detecting whether phase difference between two signals is constant
SU920630A1 (en) Comparator
US2946961A (en) Pulse comparator
GB1534964A (en) Threshold circuit
JPS5761330A (en) Wave-form conversion circuit
SU911698A2 (en) Pulse amplitude-to-dc voltage converter
SU917332A1 (en) Pulse-width modulator
SU1688390A1 (en) Phase shifter
SU993438A1 (en) Pulse generator with controllable relative pulse duration
SU617801A2 (en) Synchronism indicator
SU1084824A1 (en) Square-law function generator
SU907766A1 (en) Discriminator
SU1032426A1 (en) Maximum determination multi-channel device
SU1413712A2 (en) Device for comparing voltages
SU1084157A1 (en) Apparatus for measuring the rotation speed of vehicle wheel pair
SU438024A1 (en) Electronic strike model
SU640247A1 (en) Comparator
SU1146787A1 (en) Phase-sensitive detector
SU1046693A1 (en) Sine voltage amplitude checking device
SU534230A1 (en) Blood pressure monitor
SU1265965A2 (en) Pulse repetition frequency multiplier
SU1396261A1 (en) Pulse shaper
SU434583A1 (en) RECTANGULAR FORMULATOR PULSE
SU875399A1 (en) Dividing device
SU676938A1 (en) Arbitrary shape ac voltage effective value- to-dc voltage converter