Устройство для сравнения напряжений

 

„SU„„1024875

СО1ОЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

5(Я) G 05 В 1 01 ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ (21) 3404277/18-24 (22) 04.03.82 (46) 23..06.83. Вюл. 1т 23 (72) В.Н.Гордеев, Б.Н.Шпилевой, А..Н.Южаков и А.К.Якушев

У (71) Научно-исследовательский институт . прикладных физических проблем им. акад. А.K.Севченко при белорус-. сном .ордена Трудового Красного Зна-мени государственном университете им. В.И. Ленина (53) 62-50(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР и 541140. кл. G 0 В 1/01, 1974.

2..Бахтиаров Г.Д. и др. Аналого-циф ровые преобразователи. M., "Советское . радио", 1980, с.39.

3. Шило В.Л. Линейные интеграль. ные схемы. M., "Советское радио", 1979, с.340 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ

НАПРЯЖЕНИЙ, содержащее первый и -второй компараторы, прямые и инверсные входы которых перекрестно связаны и подключены к соответствующим источникам сравниваемых напряжений, и источник стробирующего сигнала, î тл и ч а ю щ е е с я, тем, что, с целью повышения помехоустойчивости устройства. и расширения функциональных возможностей, в него введены первый и второй одновибраторы и ïåðвый и второй элементы 3И"2ИЛИ-НЕ, первый и четвертый входы которых объединены и подключены к источнику стробирующего сигнала, второй вход первого элемента 3И-2ИЛИ-НЕ и пятый вход второго элемента 3И-2ИЛИ-НЕ объединены и подключены к выходу первого компаратора, пятый вход первого элемента 3И"2ИЛИ-НЕ и второй вход второго элемента 3И-ИЛИ-НЕ объединены и подключены к выходу второго компаратора, выход nepaoro элемента

3И-2ИЛИ-НЕ соединен с .входом первого одновибратора, прямой выход которого подключен к шестому входу первого 8 элемента 3И"2ИЛИ"HE и к первому выхо g ду устройства, выход второго. элемента 3И-2ИЛИ-НЕ соединен с входом С второго одновибр4тьра, прямой выход которого подключен к шестому входу второго элемента 3И-2ИЛИ-НЕ и к второму выходу устройства, а инверс" ные выходы первого и второго одновиб раторов связаны соответственно с третьими входами второго и первого элементов 3И-2ИЛИ-НЕ.

1024В75

Изобретение относится к устройст" вам автоматики и вычислительной тех ники с аналого"цифровыми преобразова. телями и может быть использовано для сравнения амплитуд импульсов с координатных фотоприемников.

Известно устройств6 для сравнения .напряжений, содержащее усилитель, к первому и второму входам которого подключены соответственно источники измеряемого и опорного напряжений, триггер Шмитта, к первому входу которого подключен выход усилителя, а также первый и второй одновибраторы, входы которых соединены соответственно с первым и вторым входами триггера Шмитта, к второму-и третьему входам которого подключены соот" ветственно выходы первого и второго одновибраторов f1) .

Однако данное устройство не позволяет получить информацию о результате сравнения, если измеряемое напряжение меньше опорного.

Известно также устройство для . сравнения напряжения, содержащее

i компараторы, первый.и вторые входы которых подключены к соответствующим источникам сравниваемых напря" жений, и логический блок, состоящий иэ Dt -триггеров, Э -входы которых, соединены с выходами соответствующих компараторов, С-входы подключены к шине стробирования, а й-входы - к шине сброса $2).

Недостатком устройства является необходимость формирования внешнеГо стробирующего сигнала, выработка и синхронизация которого с входным сигналом в некоторых случаях затруднена. Кроме того, перед каждым циклом сравнения напряжений для приведения

-триггеров в исходное состояние требуется вырабатывать сигнал "Сброс",, что также усложняет процесс управ-ления работой данного устройства.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для сравнения напряжений, содержащее два компаратора, прямые и инверсные входы которых перекрест" но связаны н подключены соответствен но к источникам сравниваемых напря" жений f3) .

Недостатком известного устройства является низкая помехоустойчивость так как компараторы вырабатывают сиг; налы от импульсных выбросов противоположной полярности, сопутствующих измеряемым импульсам, т.е. один из компараторов вырабатывает сигнал непосредственно от входных. импульсов, а второй - no окончании от выбросов этих импульсов.

Целью изобретения является повышение помехоустойчивости устройства и расширение функциональных возмож10 ностей.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для сравнения напря- жений, содержащее первый и второй компараторы, прямые и инверсные входы которых перекрестно связаны и под15 ключены к соответствующим источникам сравниваемых напряжений, и источник стробирующего сигнала, введены первый и второй одновибраторы и первый и второй элементы 3И-2ИЛИ-НЕ, первый

20 и четвертыи входы которых обьединены и подключены. к источнику стробирующего сигнала, второй вход первого элемента 3И-2ИЛИ-HE. и пятый вход

25 второго элемента 3И-2ИЛИ-НЕ объединены и подключены к выходу первого компаратора, пятый вход первого элемента 3И-2ИЛИ-НЕ и второй вход второго элемента 3И-2ИЛИ-НЕ объединены и подключены к выходу второго компа" ратора, выход первого элемента

3И-2ИЛИ-НЕ соединен с входом первого одновибратора, прямой выход которого подключен к шестому входу пер" вого элемента 3И-2ИЛИ-НЕ и к первому

З5 выходу устройСтва, выход второго эле мента 3И-2ИЛИ-НЕ соединен с входом второго одновибратора, прямой выход которого подключен к шестому входу второго элемента 3И-2ИЛИ-НЕ и к вто"

40 рому выходу устройства, а инверсные выходы первого и второго одновибраторов связаны соответственно с треть.. ими входами второго и первого элементов ЗИ-2ИЛИ-НЕ, 45

На фиг.I представлена принципиальная схема предлагаемого устройства для сравнения напряжений; на фиг.2диаграммы, поясняющие его работу.

5р Устройство содержит первый 1 и второй 2 компараторы, первый 3 и вто рой 4 элементы 3И-2ИЛИ-НЕ, первый 5 и второй 6 одновнбраторы, резисторы

7-10, источники 11 и 12 сравниваемых напряжений, источник 13 стробирующего сигнала, первый 14 и второй 15 выходы устройства.

Устройство может работать в двух режимах: в режиме без стробирования;

3 10 в режиме стробирования внешним сигналом.

В режиме без стробирования устройство работает,следующим образом.

В исходном состоянии на инверсных выходах первого 5 и второго 6 одновибраторов источник 13 выдает высокий уровень, соответствующий логической единице, компараторы 1 и 2 по балансировочным входам, при помощи резисторов 9 и IO, смещаются до получения низкого уровня на выходах компараторов, т.е. на выходе компараторов - логические нули, Величина напряжения смещения компараторов и 2 одновременно определяют и их пороги срабатывания (в качестве таких компараторов могут быть исполь" зованы, например, К597САЗ, К521САЗ) .

Когда разница амплитуд импульсов, поступающих по входным шинам на входы компараторов,превышает порог срабатывания компаратора 1 или 2, на выходе одного иэ них является сигнал. Если срабатывает компаратор 1,то на его выходе, во время переходных процессов, появляются импульсные сигналы, которые могут принимать множество промежуточных значений. Последовательность таких импульсов через первую группу входов элемента 3 3И-2ИЛИ-НЕ поступает на вход одновибратора 5 (в качестве таких одновибраторов могут быть использованы одновибраторы с повторным запуском, например К155АГЗ), который запускается только при появлении на его входе полноценного логического перепада. Время формирования одновибраторов 5 и 6 устанавливается равным большему из значений

- длительности сравниваемых напряжений, .а если сопровождающие их выбросы больше по длительности, то равным большему из выбросов. При запуске одновибратора 5 на его инверсном выходе появляется низкий уровень, блокирующий первую группу входов элемента

4 3И-2ИЛИ-НЕ,а на прямом выходе - высокий уровень, разрешающий прохожде" . ние импульсов через вторую группу входов элемента -3 3И-2ИЛИ-НЕ. После окончания сравниваемых импульсов появляются сопровождающие их выбросы, при сравнении которых на.выходе компаратора 2 появляется импульсный сигнал. Поскольку первая группа вхо.дов элемента 3И-2ИЛИ-HE 4 закрыта

24875. 4 (так как блокируется низким уровнем, с инверсного выхода одновибраторв 5), то этот импульсный сигнал через вторую группу входов элемента 3И-2ИЛИ-НЕ

5 3 поступает на повторный запуск одновибратора 5. Это приводит к тому, что на выходе 14 устройства за счет использования одновибратора 5 с повторным запуском, вырабатывается высо

1О кий уровень в течение длительности сравниваемых импульсов и сопровождающих их выбросов, а также времени формирования одновибратора 5.

Таким образом, устраняется инфор15 мация, получаемая при срабатывании компараторов от фоновой (шумовой) составляющей сигналов, что предотвращает искажение .информации о результате сравнения напряжений.

В режиме стробирования внешним сигналом устройство работает следующим образом. При этом на выходе источника стробирующего сигнала в исходном состоянии низкий уровень (логь 25 ческий нуль). Логическая единица на прямом выходе соответствующего од новибратора 5 или 6 вырабатывается всякий раэ, когда сигнал на выходе одного из компараторов 1 или 2 сопровождается появлением импульса высокого уровня (логической единицы) на шине выхода источника стробирующего сигнала.

В данном режиме, во время дейст35 вия и по окончании стробирующего импульса, низким уровнем с инверс" ного выхода соответствующего одновибра гора 5 или 6 (в течение его времени формирования ) обеспечивается дополнительная блокировка прохождения сигналов от компараторов 1 или

2, при их срабатывании от выбросов или других помеховых импульсов.

Предлагаемое. устройство по срав45 нению с известным позволяет повысить помехоустойчивость за счет устранения ложной информации получаемой при срабатывании компараторов от фоновой составляющей сигналов; расширяет

50 функциональные воэможности устройства, так как обеспечивается. сравне" . ние напряжений в режимах со стробиро" ванием и без стробирования; уменьша" ется количество управляющих. сигналов за счет того, что для работы устрой55 ства не требуется использовать сигнал "Сброс", а в режиме без стробирования - и внешнего .стробимпульса..

1024875

1024875

За аз 4392/43 Тираж 874 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Редактор В.Иванова

Составитель С. Соколов

Техред Т.фанта Корректор С.Шекмар