Пороговое устройство

 

ПОРОГОВОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее -первый и второй туннельные диоды , первый и второй диоды, первую и вторую катушки индуктивности и перестраиваемый генератор тока, выход которого и диоды первого туннельного диода, второго диода, и также первый вывод первой катушки индуктивности объединены и подключены к входной и выходной шинам, а катод первого туннельного диода подключен непосредственно к аноду второго туннельного диода и через последовательно соедиг. ненные первый диод и вторую катушку индуктивности - к шине нулевого потенциала , к которой подключены непосредственно катод второго туннельного диода и через источник смещения катод второго диода, отличающееся тем, что, Cj целью повышения надежности, в него введены источник напряжения .и транзистор, база которого подключена к второму выводу первой катушки индуктивности, эмит (Л тер - к катоду первого туннельного диода , а коллектор - к источнику напряжений . 4 05

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ

К ABTGPCHQMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМЙТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3365135/18-21 (22) l l . 12. 81 (46) 23.04.83- Бюл. и 15 (72) К.К. Васильев, A.l . Ташлинский и Д.Н. Кадеев (71) Ульяновский политехнический .институт (53) 621.374.33(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

И 343249, кл. Н 03 К 5/24, 04.02.69.

2. Авторское свидетельство СССР по заярке И 2879698/18-21, кл. Н 03 К 5/24, 12.02.80 (54)(57) ПОРОГОВОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее первый и второй туннельные диоды, первый и второй диоды, первую и вторую катушки индуктивности и перестраиваемый генератор тока, выход которого и диоды первого туннельного диода, второго диода, а также первый

„,Я0„„1014160 A, „ H 03 К 5/24; G 05 е l/01 вывод первой катушки индуктивности объединены и подключены к входной и выходной шинам, а катод первого туннельного диода подключен непосредственно к аноду второго туннельного. диода и через последовательно соеди-, ненные первый диод и .вторую катушку индуктивности - к шине нулевого потенциала, к которой подключены непосредственно катод второго туннельного диода и через источник смещения катод второго диода, о т л и ч а е-щ е е с я тем, что, с, целью повышения надежности, в него введены источник напряжения .и транзистор, база которого подключена к второму выводу первой катушки индуктивности, эмиттер - к катоду первого туннельного диода, а коллектор - к источнику напряжений.

1014160

Целью изобретения является повыиение надежности.

Поставленная цель достигается тем, что в пороговое устройство, содержаil.åå первый и второй туннельные диоды, первый H второй диоды, первую и вторую ка1уак индуктивности и перестраИзобретение относится к импульсной технике и может быть использовано при построении аналого-цифровых преобразователей.

Известны пороговые устройства, выполненные на туннельном диоде 1. 1).

Недостатком таких устройств является наличие гистерезиса.

Наиболее близким к предлагаемому .

10 по технической сущности является пороговое устройство, содержащее первый и второй туннельные диоды, первый и второй диоды, первую и вторую катушку индуктивности и перестраиваемый генератор тока, выход которого и аноды первого туннельного диода, второго диода, а также первый вывод первой катушки индуктивности объединены и подключены к входной и выходной шинам, а катод первого туннельного диода подключен непосредственно к аноду второго туннельного диода и через последовательно соединенные первый диод и вторую катушку индуктивности - к шине нулевого потенциала, к которой подключены непо" средственно катод второго туннельного диода и через источник смещения катод второго диода P 2).

Недостатком известного устройства ЗО является искажение формы выходного сигнала при медленно изменяющихся входных токах вследствие паразитной генерации, заключающейся в том, что в течение времени нахождения входного 35 тока в области между порогами срабатывания первого и второго туннельного диодов на выходе порогового устройства вырабатывается вместо непрерывного сигнала последовательность импульсов 40 (так как в этом случае будет сраба" тывать лишь один туннельный диод).

Это приводит к нарушению работы со" ярягаемых с пороговым устройством узлов. Уменьшить область паразитной re- 45 нерации возможно лишь тщательным подбором туннельных диодов с идентичными фольтамперными характеристиками и равными пиковыми токами, что практически затруднено, а в некоторых случаях невозможно. иваемый генератор тока, выход которо"

fo и аноды первого туннеяьного диода, второго диода, а также первый вывод первой катушки индуктивности объединены и подключены к входной и выходной шинам, а катод первого туннель" ного диода подключен непосредственно к аноду второго туннельного диода и через последовательно соединенные первый диод и вторую катушку индуктивности - к шине нулевого потенциала, к которой подключены непосредст венно катод второго туннельного диода и через источник смещения катод второго диода, введены источник напряжения и транзистор, база которого подключена к второму выводу первой катушки индуктивности; эмиттер - к катоду первого туннельного диода, а коллектор - к источнику напряжения.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема порогового устройства; на фиг. 2 - графики вольтамперных характеристик туннельного диода "1" и диода "2".

Пороговое устройство содержит туннельные диоды 1 и 2, транзистор 3, диоды 4 и 5, катушки 6 и 7 индуктивности, источник 8 напряжения, перестраиваемый генератор 9 тока, выход которого и аноды туннельного диода 1 и диода 5, а также первый вывод первой катушки 6 индуктивности обьединены и подключены к входной и выходной шинам порогового устройства. Катод туннельного диода 1 подключен непосредственно к аноду туннельного диода 2 и через последовательно соединенные диод 4 и входную катушку 7 индуктивности .- к шине нулевого потенциала, с которой соединен также катод туннельного диода 2. База транзистора подключена к второму выводу первой катушки 6 индуктивности, а эмиттерк катоду туннельного диода 1. Коллектор транзистора 3 подключен к источнику 8 напряжения, а катод диода 5 подключен к источнику смещения.

Устройство работает следующим образом.

Туннельные диоды 1 и 2 имеют приблизительно одинаковые вольтамперные характеристики, однако туннельный диод 2 выбирается с заведомо большим пиковым током 1п. Диоды 4 и 5 имеют напряжение отпирания 0, меньше напряжения впадины на вольтамперной характеристике туннельного диода (Фиг. 2).

3 1014

На катоде диода 5 создано напряжение смещения 0 таким образом, чтобы напряжение отпйрания диода 5 (UA5 =

0р+ 0 ) было меньше напряжения раствора туннельных диодов 1 и 2 (0рр). Перестраиваемый генератор 9 тока вырабатывает ток 3„гт, величина S и направление которого обеспечивают требуемый порог срабатывания порогового устройства. Если суммарный ток 1в 3 = !в - Э„гт меньше Зв, то напряжение на каждом из туннельных диодов ! и 2 не превышает величины U„, которая меньше величины 0, а напряжение на обоих диодах меньше, соот- 15 ветственно, величины 2Uв, которая, в

Ъ свою очередь, меньше величины U - -U о

Отсюда следует, что диоды 4 и 5 и транзистор 3 закрыты. В момент повышения суммарным током тока пика тун- 20 нельного диода 1 этот туннельный диод срабатывает. Его рабочая точка переместится в точку 2 вольтамперной характеристики (фиг. 2). При этом напряжение на туннельном диоде станет 2S равным U . Поскольку 0гр7 0 + U „„, диод 5 откроется и рабочая точка. на вольтамперной характеристике диода 5 (фиг..2, ветвь 2) начнет перемещаться из точки 6 в сторону точки 7. Вслед- зо ствие ответвления части тока в диод

5 ток через туннельный диод 1 уменьшается (рабочая точка пвремещается по ветви 1 от точки 2, в сторону 3

Этот процесс продолжается до момента, когда наступает динамическое равноeecme, р JòÀ4 + Ав 3<. При отсутствии цепи эмиттер - база транзистора 3 - катушка 6 индуктивности

160 процесс перераспределения на этом закончился бы. При наличии we ее и поскольку Up>> 0, после перехода рабочей точки туннельного диода 1 в точку 2 открывается транзистор 3 и в цепи змиттер - база транзистора 3 " катушка 6 индуктивности начинает нарастать ток по экспоненциальному закону. В силу наличия инерционного элемента (катушка 6 индуктивности) нара- стание этого тока происходит значи. .;,. тельно медленнее, чем нарастание тока через диод 5. Очевидно, что увеличение тока в цепи эмиттер - база транзистора 3 - катушка 6 индуктивности происходит за счет уменьшения тока в туннельном диоде 1 и диоде 5 (д считаем постоянной величиной).

Это происходит до тех пор, пока диод 5 не закроется. После закрытия диода 5 весь Э протекает через туннельный диод 1 и последний срабатывает. И так дал. е по очереди срабатывают туннельные диоды 1 и 2. Генерация продолжается до тех пор, пока ток не станет меньше величины тока срабатывания туннельного диода 1, после чего на выходе порогового устройства установится, низкий потенциал.

В течение процесса генерации на выходе порогового устройства поддерживается напряжение 0В 0 в= 0О+ б

В пороговом устройстве цель .достигается посредством принудительного включения туннельного диода 2 путем подачи на него дополнительного тока из источника 8 напряжения с помощью управляющего элемента, которым является транзистор 3.

1014160

Тираж 934 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР ° по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 3039/68

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Н. Маркин

Редактор О. Юрковецкая Техред K.Èûöüî Корректор А Дзятко