Гистерезисное звено

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в интегральных преобразователях ток - частота, нелинейных преобразователях ток - частота , нелинейных устройствах автоматики. Цель изобре ения - повышение быстродействия и расширение области применения. Цель достигается за счет совместного действия положительной обратной связи по дифференциальному току через транзисторы 1, 2,5, 6 и отрицательной обратной связи по синфазному току через транзисторы 5, 6, 7 и резисторы 10, 11. Выход осуществляется с помощью дифференциального каскада на транзисторах 8, 9 и за счет исключения состояния насыщения транзисторов. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕ ГСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

Г10 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4633488/21 (22) 01,12.88 (46) 07.05,91, Бюл. № 17 (72) В.H.Èâàíîâ, B.В,Иванов и В.А.Стрик (53) 621,374,33 (088.8) (56) Патент США ¹ 4498020, кл. Н 03 К 13/01, 05.02.85. (54) ГИСТЕРЕЗИСНОЕ ЗВЕНО (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в интегральных преобразователях ток — частота, нелинейных преобразователях ток — частоИзобретение относится к импульсной технике и может быть применено в интегральных преобразователях ток — частота, нелинейных устройствах автоматики, широтно-импульсных модуляторах.

Целью изобретения является повышение быстродействия за счет исключения состояния насыщения транзисторов, точности и расширение области применения эа счет управляемости порогом переключения.

Сущность изобретения поясняется чертежом, Устройство содержит транзисторы 1-9, резисторы 10, 11, источники 12 — 14 тока, первую шину 15 питания, входные шины 16, 17, вторую шину 18 питания и выходные шины 19, 20. При этом эмиттеры транзисторов 1 и 2 соединены друг с другом, с базами транзисторов 3, 4 и с первым выводом источника 12 тока, эмиттеры транзисторов 3, 4 соединены с первой шиной 15 питания и с вторыми выводами источников 12, 14 тока.

База транзистора 1 соединена с базой транзистора 9, коллектором транзистора 3 и эммитером транзистора 6. База транзистора 2 соединена с базой транзистора 8. коллекто„„Я „„1647873 А1 (си Н 03 К 5/24, С 05 В 1/01 та, нелинейных устройствах автоматики, Цель иэобре Гения — повышение быстродействия и расширение области применения, Цель достигается за счет совместного действия положительной обра1ной связи по дифференциальному току через транзисторы 1, 2, 5, 6 и отрицател ьной обратной связи по синфаэному току через транзисторы 5, 6, 7 и резисторы 10, 11. Выход осуществляется с помощью дифференциального каскада на транзисторах 8, 9 и за счет исключения состояния насыщения транзисторов. 1 ил. ром транзистора 4 и эмиттером транзистора

5. Коллектор транзистора 1 соединен с базой транзистора 5, первым выводом резистора 10 и входной шиной 16. Коллектор транзистора 2 соединен с базой транзистора 6, первым выводом резистора 11 и с шиной 17. Вторые выводы резисторов 10, 11 соединены с эмиттером транзистора 7. Коллекторы транзисторов 5, 6 соединены с базой транзистора 7 и с первым выводом источника 13 тока. Коллектор транзистора 7 4 соединен с вторым выводом источника 13 тока и шиной 18 питания. Змиттеры транзи- Q) сторов 8, 9 соединены с первым выводом источника 14 тока. Коллекторы транэисто- (1 ров 8, 9 соединены с выходными шинами 19, 10устроистее. Ноыинепы резисторов 10,11 нт равны.

Устройство работает следующим образом.

Транзисторы 1, 2, 5 и 6 образуют контур положительной обратной связи, который может находиться в одном из двух устойчивых состояний: открыт транзистор 1, ток источника 12 протекает через него, резистор

10 и транзистор 7, либо открыт транзистор

1647873

30

45

2, ток источника 12 I12 протекает через него и резистор 11. При этом токи коллекторов транзисторов 5, 6, 3, 4 одинаковы и равны

l з/2 (если пренебречь величиной базовых токов). Соответственно если открыт транзистор 1, то ток источника 14 протекает через транзистор 9 и выходную шину 20, если открыт транзистор 2 — через транзистор 8 и шину 19. В любом иэ устойчивых положений ни один из транзисторов не насыщен (при условии„что разность падений напряжения на резисторах не превосходит напряжения эмиттер — база транзисторов).

Контур синфазной отрицательной обратной связи через коллекторы транзисторов 5, 6, транзистор 7 и резисторы 10, 11 компенсирует изменения синфазного вход-ного тока и тока 112, Переключение звена из одного положения в другое происходит при подаче дифференциального входного тока через входные шины 16, 17 в момент, когда Л!8, = 112.

Это происходит .следующим образом.

Пусть в начальный момент открыт транзистор 1. Начинают увеличивать ток через шину 17; При этом ток через резистор 11 увеличивается, уменьшается потенциал базы транзистора 6 и соответственно, поскольку токи транзисторов б, 5 равны токам транзисторов 3, 4 а те, в свою очередь, друг другу, увеличивается потенциал базы транзистора 2 благодаря действию синфазной обратной связи через транзистор 7. В момент, когда потенциал базы транзистора 2 превзойдет потенциал базы транзистора 1, т е, при Л 1вх= 12, произойдет лавинообразное переключение, дифференциального каскада на транзисторах 1, 2 вследствие действия положительной обратной связи.

Одновременно переключится каскад на транзисторах 8, 9 и ток источника начнет протекать через выходную шину 19. Аналогичным образом происходит переключение в противоположном направлении, Таким образом, при работе звена ни один транзистор не попадает в состояние насыщения (при условии 2 I<2Rlo (0,6 В), токи открытых транзисторов расчетны .и задаются источниками 12 — 14 тока,. Это raрантирует отсутствие задержек при переключении и позволяет использовать транзисторы в режимах, при.которых они обладают наибольшим быстродействием.

Порог переключения звена с точностью до коэффициента усиления транзисторов 1, 2, 5, 6 по току задается источником 12 тока.

Выходной ток также задан источником

14 тока. Ток э позволяет оптимизировать быстродействие звена.

Формула изобретения

Гистерезисное звено, содержащее первый и второй транзисторы, коллекторы которых подключены к первым выводам соответственно первого и второго резисторов, входные и выходные шины, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что. с целью повышения быстродействия, повышения точности и расширения. области применения за счет обеспечения управляемости порогом переключения, введены третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой, восьмой и девятый транзисторы, первый, второй третий источники тока, причем эмиттеры первого и второго транзисторов соединены друг с другом, с базами третьего и четвертого транзисторов и с первым выводом первого источника тока, эмиттеры третьего. и четвертого транзисторов соединены друг с другом, вторым выводом первого и третьего источников тока и с первой шиной питания, база первого транзистора соединена с коллектором третьего, базой девятого и эмиттером шестого транзисторов, база второго транзистора соединена с базой восьмого, коллектором четвертого и эмиттером пятого транзисторов, эмиттеры восьмого и девятого транзисторов соединены с первым выводом третьего источника тока, коллекторы соответстенно с первой и второй выходными шинами устройства, коллекторы первого и второго транзисторов соединены с базами соответственно пятого и шестого транзисторов, с первой и второй входными шинами устройства, вторые выводы резисторов соединены с эмиттером седьмого транзистора, коллекторы пятого и шестого транзисторов соединены друг с другом, с базой седьмого транзистора и с первым выводом второго источника тока, коллектор седьмого транзистора соединен с вторым выводом второго источника тока и второй шиной питания.

1647873

Составитель Н,Маркин

Техред М.Моргентал

Корректор М. Шароши

Редактор Т.Зубкова

Заказ 1652 Тираж 484 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101