Пороговое устройство

 

ПСЯ ОГОВОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее последовательно соединенные аттенюатор, э l иттepный повторитель, первый развязывающий диод, первый регулятор тока, ключ, выход эмиттерного повторителя соединен с одним электродом туннельного диода и с входом нормирователя, входы питания ключа, эмиттерного повторителя и нормирователя подключены к шине питания , отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования уровней устройства, в него введены элемент задержки, второй развязываквдий диод и второй регулятор тока, входом подключенный к шине питания, а выходом через второй развязывающий диод - к входу нормирователя, выход которого через элемент з.адержки подключен к управляющему входу ключа. (Л Ob | СП) со

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

РЕСПУБЛИК щ> G 05 В 1/01

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И QTHPblTMA (21) 3342346/18-24 (22) 28.09.81 (46) .07.05.83. Вюл. 9 17 (72) A.Г. Семенов, A.П. Игнатенков и Ю.С. Чемещук (53) 621.382.3(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 413451, кл. С 05 В 1/01, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке.9 2718591, кл.G 05 В 1/01, 1979 (прототип). (54)(57) ПОРОГОВОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее последовательно соединенные аттенюатор, эмиттерннй повторитель, первый развязывающий диод, первый регулятор тока, ключ, выход эмиттер,SU„„10167 А ного повторителя соединен с одним электродом туннельного диода и с входом нормирователя, входы питания ключа, эмиттерного повторителя и нормирователя подключены к шине питания, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона регулирования уровней устройства, в него введены элемент задержки, второй развязывающий диод и второй регулятор тока, входом подключенный к шине питания, а выходом через второй развязывающий диод — к входу нормирователя, выход которого через элемент задержки подключен к управляющему входу ключа.

1016769

Изобретение относится к импульсной технике и может быть исг,ользовано в системах упоавления и регулирования в качестве устройства сравнения видеосигналов с пороговым уровнем. 5

Известны устройства, предназначенные для регистрации длительности превышения видеосигналами заданного порогового уровня, содержащие нелинейные элементы с N-образной характеристикой (например туннельные диоды ) и коммутируемые цепи смещения, задающие ток в нелинейном элементе.

Известное устройство содержит туннельный диод (ТД ) и две коммутируемые цепи смещения, задающие ток через ТД (1 ).

В данном устройстве при отсутствии входного сигнала к ТД подключена первая цепь смещения, задающая положение рабочей точки на первой 2О восходящей ветви характеристики ТД.

Устройство устойчиво фиксирует моменты пересечения видеосигналом порогового уровня, если крутизна

Г фронтов видеосигнала достаточно велика. Если видеосигнал имеет пологие фронты, то в моменты пересечения им порогового уровня возникает генерация, которая существенно снижает точность фиксации и создает 30 помехи.

Наиболее близким к предлагаемому

"По технической сущности и достигаемому результату является устройство, которое содержит последователь- 35 но соединенные аттенюатор, эмиттерный повторитель, ТД и коммутатор, при этом выход коммутатора через первую цепь обратной связи, содержащую резистор и диод, соединен с катодом 4О

ТД, а через вторую цепь обратной связи, включающую усилитель и регулятор с входом эмиттерного повторителяф).

Недостатком известного устройства является сравнительно узкий диапазон регулирования порога, что существенно ограничивает амплитудный диапазон входных сигналов, длительности которых могут быть измерены с необходимой точностью на любом их уровне от нулевого до амплитудного значений.

Цель изобретения — расширение диапазона регулирования пороговых уровней.

Указанная цель достигается тем, что в пороговое устройство, содержащее последовательно соединенные аттенюатор, эмиттерный повторитель, первый развязывающий диод, первый регулятор тока, ключ, выход эмиттер-. 60 ного повторителя соединен с одним электродом туннельного диода и с входом нормирователя, входы питания ключа, эмиттерного повторителя и нормирователя подключены к шине пи- 65 тания, введены элемент задержки, второй развязывающий диод и второй регулятор тока, входом подключенный к шине питания, а выходом через второй развязывающий диод — к входу нормирователя, выход которого через элемент задержки подключен к управляющему входу ключа.

В предлагаемом устройстве порог срабатывания по переднему фронту входного сигнала задается суммой коммутируемого и некоммутируемого токов, а порог срабатывания по заднему — только некоммутируемым током, величина которого может быть установлена в пределах от 0 до 1 при этом

g I выключение коммутируемого тока после фиксации момента пересечения передним фронтом сигнала порогового урсвня и включение его после фиксации момента пересечения его задним фронтом сигнала производится с задержкой; при которой исключается генерация.

На фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы, иллюстрирующие его работу.

Устройство содержит аттенюатор 1, эмиттерный повторитель 2, туннельный диод (ТД ) 3, нормирователь 4, развязывающие диоды 5 и б, регуляторы 7 и 8 тока (например резистивные ), элемент 9 задержки и ключ 10.

На фиг. 2 обозначено: 11 — сигнал на входе устройства, 12 — сигнал на электроде туннельного диода

3, 13 — диаграмма изменения тока .смещения, протекающего через ТД 3;

14 — импульс на выходе нормирователя 4, 15 — импульс на выходе ключа 10.

В соответствии с приведенной схемой шина питания устройства посредством параллельно включенных коммутируемой и некоммутируемой цепей смещения, первая из которых включает последовательно соединенные ключ 10, регулятор 8 тока и включенный в прямом по отношению к питающему напряжению диод б, а вторая — последовательно соединенные регулятор 7 тока и включенный аналогично диоду 6 диод

5, связана с выходом эмиттерного повторителя 2, вход которого связан через аттенюатор 1 с входом устройства, с входом включенного в прямом по отношению к питающему напряжению и к входному сигналу туннельного диода 3 и с входом нормирователя 4, выход которого является выходом устройства и связан через элемент 9 задержки с управляемым входом ключа 10.

Устройство работает следующим образом.

В. исходном состоянии при отсутствии входного сигнала через ТД 3

1016769 протекает суммарный ток, задаваемый обеими цепями смещения, который определяет положение рабочей точки на первой восходящей ветви характеристики ТД 3 (см. 13, фиг. 2).

Для исключения гистерезиса токи в цепях смещения устанавливаются, исходя из условия: и Рсмa+ см2) в см2 где 3, 3 — токи, задаваемые см - см2, коммутируемой и некоммутируемой цепями смещения соот- ветственно.

При поступлении входного сигнала (см. 11, фиг. 2 ) ток через ТД 3 начинает возрастать и в момент достижения им пикового значения рабочая точка скачком перебрасывается на вторую восходящую ветвь характеристики ТД, при этом на нем возникает скачок напряжения (cM. 12, фиг. 2), который усиливается нормирователем

4 до стандартной амплитуды (см. 14, фиг. 2 )и затем передается через элемент 9 задержки на ключ 10 (см.15, фиг. 2);

Элемент 9 обеспечивает задержку в выключении ключа 10 и тем самым выключение тока 3 и (см. 13,фиг.2 ) на время, при котором входной сигнал достигаЕт значения, обеспечивающего устойчивое расположение рабочей точки на второй ветви характеристики, благодаря чему исключается возможность возникновения генерации.

Величина выбирается исходя из минимальной крутизны фронтов вход-. ных сигналов и берется тем больше, чем меньше крутизна.

В момент выключения ключа 10 .(см. 15, фиг. 2 ) ток Л. „ выключа-. ется и через ТД 3 протекает ток 3см (см. 13, фиг. 2 ) и ток, задаваемый входным сигналом.

При уменьшении входного сигнала рабочая точка опускается по второй ветви н в момент до=тижения током через ТД значения тока впадины ЛЗ скачком перебрасывается на первую ветвь характеристики,при этом на

ТД 3 возникает перепад напряжения

- (см. 12, фиг. 2 ), по которому формируется задний фронт выходного импульса (см. 14, фиг. 2 ). Ключ 0 через время с, эа которое сигнал . уменьшится до значения, исключающего воэможность возникновения генерации, снова подключает к шине питания коммутируемую цепь смещения, и

1-5 устройство возвращается в исходное состояние.

В результате с выхода устройства .снимается нормированный по амплитуде импульс (см. 14, фиг. 2 ), фронты которого точно соответствуют моментам пересечения фронтами входного сигнала заданного порогового уровня.

В предлагаемом устройстве величина тока смещения 2 „„2 выбирается

25 только из условия установки нужного порога и может быть взята сколь годно малой, вплоть до нулевого значения, поэтому верхний предел диапазона пороговых уровней в нем

30 v»eH 3в.

В известном устройстве величина тока 3ос2 выбиРаетсЯ из УсловиЯ установки нужного порога и из. Условия исключения генерации, в соответствии с которым не может быть взята меньше 3«2„,:„, поэтому верхи и предел диапазона пороговых уровней в нем равен

4 Э

6 Ос2нйп Ь

Устройство обеспечивает необходи4О мую точность регистрации длительности входных сигналов на любом заданном уровне в более широком (в 1,4 +

1,5 раза } диапазоне значений их амплитуд.

ВНИИПИ Заказ 3385/47

Тираж 874 Подписное

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