Устройство электронного гистерезиса


 

H03K3/2893 - Импульсная техника (измерение импульсных характеристик G01R; механические счетчики с электрическим входом G06M; устройства для накопления /хранения/ информации вообще G11; устройства хранения и выборки информации в электрических аналоговых запоминающих устройствах G11C 27/02; конструкция переключателей для генерации импульсов путем замыкания и размыкания контактов, например с использованием подвижных магнитов, H01H; статическое преобразование электрической энергии H02M;генерирование колебаний с помощью схем, содержащих активные элементы, работающие в некоммутационном режиме, H03B; импульсная модуляция колебаний синусоидальной формы H03C;H04L ; схемы дискриминаторов с подсчетом импульсов H03D;

Владельцы патента RU 2486669:

Закрытое акционерное общество "Научно-производственный центр "Промэлектроника" (ЗАО "НПЦ "Промэлектроника") (RU)

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в качестве устройства электронного гистерезиса. Техническим результатом является создание устройства, принцип работы которого аналогичен триггеру Шмитта, но работа которого обеспечивается без внешнего источника питания. Устройство содержит два полевых транзистора, пять сопротивлений, два стабилитрона. 1 ил.

 

Изобретение относится к импульсной технике, а именно к устройствам, аналогичным триггеру Шмитта.

Известны триггеры Шмитта на основе операционного усилителя (http://rus12.on.ufanet.ru/el/39.htm). Это устройство является компаратором с гистерезисом передаточной характеристики и реализуется при охвате его положительной обратной связью по неинвертирующему входу. Особенностью такого построения является необходимость двух источников питания для работы операционного усилителя и наличие дополнительного опорного напряжения, что существенно сужает спектр применения схемы.

Существуют триггеры Шмитта, имеющие релейную характеристику с гистерезисом, построенные на двух транзисторах одной проводимости (http://radioforall.ru/2010-01-11-19-05-54/311-2010-01-14-15-06-33). Ширина петли гистерезиса определяется разностью падений напряжения на общем эмиттерном сопротивлении транзисторов, создаваемых токами первого и второго коллекторов. Схема триггера на транзисторах проще, однако в ней сохраняется необходимость внешнего источника питания и сохраняется зависимость порогов срабатывания и отпускания триггера от значения питающего напряжения, что существенно снижает область применения такой схемы.

За прототип изобретения взято устройство, представленное в авторском свидетельстве SU 1213522. Устройство решает задачу обеспечения возможности передачи величины амплитуды входного напряжения на выход триггера при превышении некоторого порогового уровня на входе. Достоинством указанного прототипа является возможность обеспечения работы устройства без внешнего источника питания. Однако значение порогов срабатывания и отпускания схемы прототипа одинаковы, и теряется свойство гистерезисной передаточной функции.

Целью предлагаемого изобретения является создание схемы электронного гистерезиса, принцип работы которой аналогичен триггеру Шмитта, но работа которого обеспечивается без внешнего источника питания.

Указанная цель достигается введением дополнительных элементов - двух стабилитронов и одного резистора, в первое плечо статического триггера, построенного, например, на полевых транзисторах. Входом схемы является шина питания триггера, а выходом - выход второго плеча триггера.

Сущностью изобретения является то, что первый вывод первого стабилитрона подключен к затвору полевого транзистора первого плеча, второй вывод первого стабилитрона подключен к входной шине, первый вывод второго стабилитрона подключен к стоку полевого транзистора второго плеча и нулевой шине схемы, а второй вывод второго стабилитрона подключен к стоку полевого транзистора первого плеча и к сопротивлению, второй вывод которого подключен к входной шине.

На фиг.1 представлена электрическая схема предлагаемого устройства.

Схема включает в себя шину входного сигнала 1, шину выходного сигнала 2, активные сопротивления 3-7, полевые транзисторы одного типа проводимости 8 и 9, стабилитроны 10 и 11, нулевую шину 12.

Представленная на фиг.1 схема работает следующим образом.

В начальный момент времени на входе схемы, то есть на входной шине 1, нулевой уровень напряжения. Оба транзистора 8 и 9 находятся в закрытом состоянии. На выходе схемы также отсутствует сигнал, то есть на выходной шине 2 нулевой уровень напряжения.

При нарастании сигнала на входной шине 1 входное напряжение через сопротивления 3 и 4 поступает на управляющий вход (в данном случае - затвор) транзистора 9 и одновременно через сопротивление 7 на его сток. Транзистор 9 остается в закрытом состоянии до тех пор, пока напряжение «затвор-сток» равно 0, то есть пока не сработает стабилитрон 11. В это же время входное напряжение с шины 1 через сопротивления 6 и 5 поступает на управляющий вход (в данном случае - затвор) транзистора 8. Транзистор 8 начинает открываться, и через цепь «исток-сток» начинает протекать ток. С ростом напряжения на входной шине 1 транзистор 8 полностью открывается и на истоке транзистора 8 поддерживается нулевой уровень напряжения, который через сопротивление 4 поддерживает закрытое состояние транзистора 9. Схема принимает одно из устойчивых состояний: транзистор 8 открыт, а транзистор 9 закрыт, при котором напряжение с входной шины 1 не проходит на выход схемы и на выходной шине 2 поддерживается нулевой уровень напряжения.

Данное состояние схемы сохраняется при дальнейшем росте напряжения на входной шине 1, пока не достигнет значения срабатывания стабилитрона 10. После срабатывания стабилитрона 10 напряжение «затвор-сток» транзистора 9 начинает расти. При достижении напряжения «затвор-сток» транзистора 9 уровня отпирания потенциал точки 14 начинает снижаться, а значит, снижается напряжение на затворе транзистора 8 и он начинает закрываться. Это приведет к повышению потенциала точки 13 и еще большему открытию транзистора 9. Происходит лавинообразный процесс, схема переходит во второе устойчивое состояние, при котором транзистор 9 открыт, транзистор 8 закрыт, а сигнал на выходной шине 2 полностью повторяет сигнал на входной шине 1.

При снижении напряжения на входной шине 1 ниже некоторого порогового значения (уровня отпускания) схема перейдет в исходное состояние. Транзистор 8 откроется, а транзистор 9 закроется. Напряжение на выходной шине 2 будет равно нулю и не будет повторять напряжение на входной шине 1.

Таким образом, представленная схема обладает явно выраженной гистерезисной передаточной функцией и не требует дополнительного источника питания.

Статический триггер, построенный, например, на полевых транзисторах, включающий в себя первое и второе плечо, выходом которого является исток полевого транзистора второго плеча, отличающийся тем, что в первое плечо триггера дополнительно введены первый и второй стабилитроны и сопротивление, причем первый вывод первого стабилитрона подключен к затвору полевого транзистора первого плеча, второй вывод первого стабилитрона подключен к входной шине, первый вывод второго стабилитрона подключен к стоку полевого транзистора второго плеча и нулевой шине схемы, а второй вывод второго стабилитрона подключен к стоку полевого транзистора первого плеча и к сопротивлению, второй вывод которого подключен к входной шине.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к импульсной технике, а именно к устройствам, аналогичным триггеру Шмитта. .

Изобретение относится к области автоматики и телемеханики. .

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в системах зажигания, светотехнике, квантовой электронике, в электрофизических установках с высоковольтными емкостными накопителями энергии.

Изобретение относится к области импульсной и вычислительной техники и может быть использовано при построении самосинхронных вычислительных устройств, систем цифровой обработки информации.

Изобретение относится к области схемотехники. .

Изобретение относится к области вычислительной техники и электроники, а именно к способам повышения надежности дискретных электронных систем, работающих в условиях радиации, и более точно, к способам постоянного поэлементного дублирования в дискретных электронных системах, находящихся под воздействием частиц излучения.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к способам получения электрической энергии от маломощных источников электропитания, например пьезоэлементов, вмонтированных в поверхность, по которой перемещаются подвижные объекты.

Изобретение относится к области высоковольтной импульсной техники. .

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при создании управляющих вычислительных систем реального времени, работающих при воздействии мощных электромагнитных импульсных излучений, в том числе импульсов ионизирующего излучения как естественного, так и искусственного происхождения.

Изобретение относится к вычислительной технике. .

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в качестве устройства электронного гистерезиса

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при передаче электрической энергии потребителю с помощью неизолированной линии электропередачи трехпроводного исполнения

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для получения наносекундных импульсов высокого напряжения большой частоты следования, которые могут быть использованы для питания лазеров и рентгеновских трубок

Изобретение относится к области цифровых систем приема и обработки сигналов и предназначено для уменьшения влияния аддитивных случайных импульсных помех

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в системах автоматического управления

Изобретение относится к области радиотехники и, в частности, может быть использовано для избирательного радиоподавления источников излучения. Технический результат - расширение области применения, в том числе для радиоподавления каналов связи априорная информация о загруженности рабочих частот которых не известна, и которые используют режим с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты. Способ радиоподавления каналов связи заключается в том, что сигналы источника излучения принимают в полосе частот ΔF в течение временного цикла Тр на каждой рабочей частоте источника излучения fi, определяют и запоминают пространственные координаты источника излучения, после чего определяют и запоминают параметры принятых сигналов. При приеме сигнала измеряют время ti, в течение которого сигнал существует на i-й частоте, из числа измеренных временных интервалов ti выделяют минимальное значение tmin, a временной цикл Тр завершают при условии трехкратного совпадения наименьшего из значений ti обнаруженных сигналов на рабочих частотах fi источника излучения, при этом модулируют, усиливают и излучают помеховые сигналы в интервале времени tп=tmin в течение временного цикла Тр, а завершенным временной цикл Тп считают, если после окончания очередного излучения помехового сигнала на интервале времени tп, на всех частотах fi сигнал от источника с ранее запомненными пространственными координатами отсутствует. 1 ил.

Изобретение относится к технике формирования импульсов тока, в частности к устройствам питания импульсных газонаполненных ламп накачки твердотельных лазеров с разрядом через лампу накопительного конденсатора. Достигаемый технический результат - повышение надежности и сокращение массо-габаритных параметров. Генератор импульсов тока выполнен в виде замкнутого контура, состоящего из последовательно включенных накопительного конденсатора, дросселя, газонаполненной лампы, транзисторного ключа со схемой управления и датчика тока, а также демпфирующего диода, включенного параллельно дросселю и лампе, дроссель и лампа с демпфирующим диодом включены между коллектором транзисторного ключа и высоковольтным электродом накопительного конденсатора, а схема управления выполнена в виде формирователя управляющего импульса фиксированной длительности и содержит пороговое устройство, связанное по своему сигнальному входу с датчиком тока, а по выходу с импульсным формирователем, подключенным ко входу транзисторного ключа, при этом введена цепь обратной связи между выходом импульсного формирователя и управляющим входом порогового устройства. 1 ил.

Изобретение относится к технике формирования импульсов тока в устройствах оптической накачки лазеров, например в источниках светодиодной накачки или в источниках питания импульсных газонаполненных ламп накачки с разрядом через лампу накопительного конденсатора. Достигаемый технический результат - повышение эффективности накачки лазера при имеющихся ограничениях на величину и энергию импульса тока, протекающего через оптический источник. Способ оптической накачки лазера с модулированной добротностью заключается в освещении активного элемента лазера импульсным излучением оптического источника, возбуждаемого импульсом тока заданной длительности, поддерживаемого в процессе накачки в регулируемых пределах, величину тока через оптический источник изменяют в течение импульса так, чтобы энергия выходного излучения лазера была максимально возможной при заданных ограничениях на максимальное и минимальное значения тока накачки и на величину энергии импульса тока, причем момент включения добротности лазера и характер зависимости тока накачки от времени определяют предварительно путем измерения выходной энергии лазера при изменении времени включения добротности и тока накачки в заданных пределах. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области заряда емкостных накопителей электрической энергии и может быть использовано в импульсной технике в качестве вторичных источников электрической энергии. Технический результат - увеличение скорости заряда емкостных накопителей энергии и двукратное повышение зарядного напряжения. Способ заряда емкостного накопителя электрической энергии от трехфазного источника переменного тока, например трансформатора, основан на ограничении зарядного тока источника и его выпрямлении и заключается в по-фазном ограничении его токов токоограничивающедозирующими конденсаторами и суммировании выпрямленных токов в выпрямителе, при этом дополнительно создают пути канализации энергии источника, по крайней мере, в два его токоограничивающедозирующие конденсатора в виде постоянной составляющей тока упомянутого источника. Предложены также два варианта осуществления этого способа. 3 н. и 1 з.п. ф-лы, 6 ил.
Наверх