Компаратор напряжения

 

КОМПАРАТОР НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий операционный усилитель, инвертирующий вход которого через первый резистор подключен к источнику входного сигнала, а выход операционного усилителя через второй резистор подключен к неинвертирующему входу и к первому выводу третьего резистора, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности поддержания скважности выходного сигнала, в него введены четвертый резистор, последовательно соединенные первый и второй инверторы и п&рвьщ интегратор, последовательно соединенные третий инвертор и второй интегратор , выход которого соединен с вторым выводом третьего резистора, а вход третьего инвертора подключен к выходу операционного усилителя и входу первого инвертора, при этом выход первого интегратора подключен к инвертирующему входу операционного усилителя через четвертый резистор, а выход первого инвертора соединен с выходой щиной.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

OIlHCAHHE ИЗОБРЕТЕН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3610635/24-21 (22) 22.06.83 (46) 30.07.85. Бюл. № 28 (72) А. С. Ильин и В. Б. Мурадян (53) 621.373.33 (088.8) (56) 1. Алексеенко А. Г. и др. Применение прецизионных ИС. М,, «Радио и связь», 1981, с. !72.

2. Кофлин P. и др. Операционные усилители и линейные интегральные схемы. М., «Мир», 1979, с. 49 — 67. (54) (57) КОМПАРАТОР НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий операционный усилитель, инвертирующий вход которого через первый резистор подключен к источнику входного сигнала, а выход операционного усилителя через второй резистор подключен к неин„„ !.)„„1170421 д (д!) 4 G 05 В 1/01 вертирующему входу и к первому выводу третьего резистора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности поддержания скважности выходного сигнала, в него введены четвертый резистор, последовательно ссединенные первый и второй инверторы и первый интегратор, последовательно соединенные третий инвертор и второй интегратор, выход которого соединен с вторым выводом третьего резистора, а вход третьего инвертора подключен к выходу операционного усилителя и входу первого инвертора, при этом выход первого интегратора подключен к инвертирующему входу операционного усилителя через четвертый резистор, а выход первого инвертора соединен с выходо и ш и но й.

1 170421

<0

20

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано при построении формирующих устройств.

Известны компараторы напряжения, содержащие операционный усилитель, входная шина через первый резистор подключена к истоку полевого транзистора и через второй резистор к неинвертирующему входу операционного усилителя, к стоку полевого транзистора и первому выводу третьего резистора, второй вывод которого соединен с источником опорного напряжения, а выход операционного усилителя через первый конденсатор соединен с затвором полевого транзистора, причем катод первого диода соединен с выходом операционного усилителя, а анод с затвором полевого транзистора, инвертирующи и вход операционно о усилителя соединен с вторым источиком опорного напряжения (1) .

Недостатком таких устройств является низкая точность формирования скважности выходных сигналов.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является компаратор напряжения, содержащий операционный усилитель, инвертирующий вход которого через первый резистор подключен к источнику входного сигнала, а выход операционного усилителя через второй резистор подключен к неинвертирующему входу и первому выводу третьего резистора, второй вывод которого подключен к общей шине (2) .

Недостатком устройства является низкая точность поддержания скважности выходного сигнала при действии дестабилизирующих факторов.

Цель изобретения — повышение точности поддержания скважности выходного сигнала.

Цель достигается тем, что в компаратор напряжения, содержащий операционный усилитель, инвертирующий вход которого через первый резистор подключен к источнику входного сигнала, а выход операционного усилителя через второй резистор подключен к неинвертирующему входу и к первому выводу третьего резистора, в ведень: четвертый резистор, последовательно со единенные первый и второй инверторы и первый интегратор, последовательно соеди ненные третий инвертор и второй интегратор, выход которого соединен с вторым выводом третьего резистора, а вход третьего инвертора подключен к выходу операционного усилителя и входу первого инвертора, при этом выход первого интегратора подключен к инвертирующему входу операционного усилителя через четвертый резистор, а выход первого интвертора соединен с выходной шиной.

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

Компаратор напряжения содержит операционный усилитель 1, выход которого через первый резистор 2 подключен к источнику 3 входного сигнала, а выход операционного усилителя 1 через второй резистор 4 подключен к неинвертирующему входу и первому выводу третьего резистора 5, последовательно соединенные первый 6 и второй 7 инверторы и первый интегратор 8, последовательно соединенные третий инвертор 9 и второй интегратор 10, при этом входы первого 6 и третьего 9 инверторов подключены к выходу операционного усилителя 1, а выход первого интегратора 8 подключен к инвертирующему входу операционного усилителя 1 через четвертый резистор 11, а выход первого инвертора 6 соединен с выходной шиной 12, причем инверторы 6, 7 и 9 можно выполнить на транзисторных ключевых элементах.

Устройство работает следующим образом.

Гармоническое напряжение от источника

3 входного сигнала через первый резистор 2 подается на инвертирующий вход операционного усилителя I, который за счет большого коэффициента усиления переходит в насыщение и на его выходе в течение половины периода входного напряжения действует напряжение +Е (пусть для определенности на входе действует отрицательная полуволна входного напряжениями,где Е. — напряжение насыщения операционного усилителя I, как только отрицательная полуволна входного напряжения заканчивается, операционный усилитель 1 переключается и на его выходе действует напряжение — EH. Далее импульсное напряжение с выхода операционного усилителя 1 поступает на входы первого и третьего инверторов 6 и 9. После инверсии им пульсное напряжение с выхода первого инвертора 6 поступает на вход второго инвертора 7 и затем на вход первого интегратора 8. С выхода третьего инвертора 9 импульсное напряжение поступает на вход второго интегратора 10.

На выходах инверторов 7 и 9 действуют ротивофазные импульсные напряжения.

Интеграторы 8 и 10 вычисляют площадь соответствующих импульсов (постоянную составляющую) . С выхода первого интегратора 8 постоянное напряжение через четвертый резистор 11 подается на инвертирующий вход операционного усилителя, а с выхода второго интегратора 10 — через третий резистор 5 поступает на неинвертирующий вход операционного усилителя !.

Если входной сигнал не искажен, то на выходах интеграторов 8 и 10 будут действовать одинаковые постоянные напряжения, которые дифференциально подаются на входы операционного усилителя 1, следовательно, не смещают его. Поэтому на выходе операционного усилителя 1 и на выходной шине 12 компаратора напряжения будет дей1170421

//oem oem

Е, Е, ЯДЯ РаЗОМКНУ/77ЬЦ 00С

Составитель Н.Маркин

Техред И. Верес Корректор А. Обручар

Тираж 863 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и о1 крытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор М. Товтин ак аз 4702/44 ствовать импульсное напряжение со скважностью 2.

Если входной сигнал имеет гармонические искажения, то на выходе операционного усилителя 1 будет действовать импульсное напряжение со скважностью не равной 2, что приведет к появлению на выходах интеграторов 8 и 10 постоянных напряжений, не равных по величине друг другу.

Далее эти напряжения дифференциально подаются на вход операционного усилителя 1, который «сместится» таким образом, чтобы скважность выходного сигнала стала равной 2 (за счет действия отрицательной обратной связи). С помощью положительной обратной связи, выполненной на резисторах

4 и 5, реализована петля гистерезиса для повышения помехоустойчивости компаратора.