Компаратор тока

 

КОМПАРАТОР ТОКА по авт.св. № 1091318, о т л и ч а ю щ и и с я тем, .что, с целью расширения функциональных возможностей и повьппения быстродействия , в него введены два диода , а в качестве коммутатора тока использован входной транзистор переключателя тока, выходной транзистор которого подключен базой к источнику опорного напряжения, а коллектором - к катодам введенных диодов, аноды которых соединены с базами транзисторов соответствующих боковых цепей.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕаЪБ ЛИК (19) (1И (и 4 Н 03 К 3/286

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К ASTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1091318 (21) 2987957/18-21 (22) 01 . 1О. 80 (46) 15. 10. 86. Бюл. 1(- 38 (72) В.Н. Паулаускас (53) 621.324 (088.8)

1,56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 1091318, кл. Н 03 К 3/286, 1979, (54) (57) KONIIAPATOP ТОКА по авт.св.

У 1091318, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения быстродействия, в него введены два диода, а в качестве коммутатора тока использован входной транзистор переключателя тока, выходной транзистор которого подключен базой к источнику опорного напряжения, а коллектором — к катодам введенных диодов, аноды которых соединены с базами транзисторов соответствующих боковых цепей.

1264314

Изобретение относится к аналоговой и цифровой технике, может быть использовано для определения и запоминания результата сравнения токов в электрических цепях и является усо- 5 вершенствованием изобретения по авт.св. В 1091318.

Известен компаратор тока, содержащий две боковые токовые цепи на транзисторах, базы которых через ре- 10 зисторы подключены к шине опорного напряжения, симметричный триггер типа защелки, выполненный на транзисторах, эмиттеры которых соединены между собой и через коммутирующий элемент подключены к- генератору тока, коллектор первого транзистора триггера соединен с базой транзистора второй токовой цепи, а база — с эмиттером транзистора первой токовой 20 цепи, коллектор второго транзистора триггера соединен с базой транзистора первой токовой цепи, а база - с эмиттером транзистора второй токовой цепи, причем коллекторы транзисторов токовых цепей подключены к входным шинам, а эмиттеры — к выходным шинам (1) .

В известном устройстве при включении и выключении защелки напряжение 30 на одном транзисторе токовых шин изменяется на величину падения напряжения на сопротивление от полного зна" чения тока защелки, в то же время на базе другого транзистора токовых шии напряжение остается неизменяющимся.

От величины размаха напряжения на плечах триггера-защелки зависит быстродействие устройства. С уменьшением величины перепада напряжения на плечах триггера-защелки быстродействие компаратора повышается.

Логическое состояние при выключенной защелке йельзя определить по выходным состояниямкомпаратора.Это состояние совпадает с состоянием "1™ или "О". В некоторых случаях отсутствие третьего. состояния вызывает усложнение, функциональных схем annapa Pbl ° 50

Кроме того, в устройстве величина тока протекающего, через выходную клемму напряжения смещения, зависит от режима работы защелки. При выключенной защелке через эту клемму протекают базовые токи .транзисторов, а при включенной защелке - сумма токов: базовых и источника тока защелки.

Большая разница в величине тока, протекающего по цепи опорного напряжения — напряжения смещения — при включенной и выключенной защелке, создает некоторые трудности при практической реализации источника напряжения смещения.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей и повышение быстродействия путем введения третьего логического состояния устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в компаратор тока по авт. св.

11 1091318 введены два диода, а в качестве коммутатора тока использован входной транзистор переключателя тока, выходной транзистор которого подключен базой к источнику опорного напряжения, а коллектором — к катодам введенных диодов, аноды которых соединены с базами транзисторов соответствующих боковых токовых цепей.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Компаратор тока содержит две боковые цепи на транзисторах 1 и 2, базы которых через резисторы 3 и 4 соответственно подключены к шине 5 опорного напряжения, симметричный триггер типа защелки, выполненный на тран зисторах 6 и 7, эмиттеры которых соединены между .собой и через входной транзистор 8 переключателя тока (входной транзистор 8 выходной транзистор 9) подключены к генератору 10 тока, коллектор первого транзистора

6 триггера соединен с базой транзистора 2 второй токовой цепи, а база— с эмиттером транзистора l первой токовой цепи, коллектор второго транt зистора 7 триггера соединен с базой транзистора 1 первой токавоф цепи, а база — с эмиттером транзистора 2 . второй токовой цепи, коллекторы транзисторов l и 2 токовых цепей подключены к входным шинам 11 и 12, а эмиттеры — к выходным шинам 13 и 14, два диода 15 и 16, аноды которых соединены с базами транзисторов.1 и 2 соответствующих боковых токовых цепей, к катодам диодов 15 и 16 подключен коллектор выходного транзистора 9 пег реключателя тока, база которого подключена к источнику 17 опорного напряжения, база транзистора 8 подключена к шине 18.

1264314

Устройство работает следующим образом.

Пусть ток, протекающий по первой боковой токовой цепи, больше тока, протекающего по второй цепи. Тогда 5 потенциал на"базе транзистора 7 выше потенциала на базе транзистора 6 триггера. При подключении источника

10 тока переключателем тока через транзистор 8 большая часть тока

l0 источника 10 тока протекает через транзистор 7 и резистор 3 и падение напряжения на резисторе 3 больше, чем на резисторе 4. Из-за положительной обратной связи потенциал базы тран- 15 зистора 6 понижается относительно потенциала базы транзистора 7 и в результате весь ток протекает через транзистор 7 и резистор 3. Вследствие этого триггер-защелка устанавли- 2Р вается в одно положение.

Разница напряжения между базами транзисторов 1 и 2

3о1 3 38 11 38 1 > 25 где 3 и 3 — базовые токи транзисторов 1 и 2 соответственно.

Разница напряжения между шиной 12 и базой транзистора 1 3!1 i 3 Д,, 30 а разница напряжения между базой .транзистора 2 и шиной 12 3, !!4 . Так как величина тока 3, намного больше базовых токов транзистора 3 >, и 3ц то падение напряжения на резисторах в основном определяется током 3, При выключении транзистора 8 и включении транзистора 9 ток через резистор 3 уменьшается, а через резистор 4 увеличивается до значений 0,5 40

3,.

При выключенной защелке по резисторам 3 и 4 протекает ток одинаковой величины, равной половине значения тока триггера-защелки, а разница на- 4 пряжения между базами транзисторов

1 и 2 равна нулю. При включении и выключении защелки напряжение на базах транзисторов 1 и 2 изменяется в, противоположные стороны. Размах из- gp менения напряжения на базе одного из транзисторов 1 и 2 равен 0,5 Rg,, где

8 - Р -- 11, а общий раэмах напряжения между базами равен <3 . Уменьшение перепада изменения напряжения на базах транзисторов 1 и 2 в два раза с сохранением прежней величины перепада напряжения между базами улучшает частотные и динамические характеристики устройства.

При включенной и выключенной защелке ток по резисторам 3 и 4 перераспределяется по абсолютной величине, которая по выходной цепи шины 5 сохраняется постоянной и равной 3

Устройство по выходу имеет три логических состояния: "0", "1" и "Защелка выключена". Выходные логические состояния определяются величинами токов, протекающих по резисторам 3 и 4.

При одинаковых токах, протекающих по резисторам, выходные уровни напряжения по обоим выходам одинаковые, что соответствует логическо у состоянию "Защелка выключена". Остальные два случая соответствуют двум другим логическим состояниям.

Использование дополнительных элементов — диодов и транзисторов — увеличивает быстродействие устройства и обеспечивает введение третьего логического состояния устройства. Быстродействие увеличивается вследствие уменьшения перепада напряжения на базах транзисторов боковых токовых цепей относительно напряжения на шине

5. Третье логическое состояние увеличивает гибкость устройства в применении. Это позволяет упростить функциональные схемы аппаратуры при автоматическом контроле работоспособнос.1 ти отдельных узлов. Кроме того, устройство характеризуется постоянным значением тока, протекающего по шине источника опорного напряжения, во включенном и выключенном состояниях защелки. Это позволяет упростить выполнение цепи напряжения смещения для устройства, применяя резисторы и диоды.

1264314

0d

Составитель А. Тяско

Техред Л.Олейник

Редактор А. Огар

Корректор И. Радько

Тираж 816

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 5573/56

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4