Электронный пороговый переключатель

 

Изобретение относится к области импульсной техники. Цель изобретениярасширение диапазона входных сигналов , в качестве которых могут быть использованы аналоговые сигналы, при изменении порога включения устройства (у) и с преобразованием входного сигнала в цифровые выходные сигналы, а также введение задержки переключения устройства. У содержит полевые транзисторы, соединенные посредством резистора с шиной источни-. ка питания. Введение двух резисторов, образующих делитель напряжения на входе У, делает возможным изменять порог включения У. Введение диоднорезистивной цепи обратной связи обеспечивает переключение У при использовании входных аналоговых сигналов . Кроме того, осуществляется задержка переключения за счет введения интегрирующего конденсатора.-. 2 з.п, ф-лы, 3 ил. (/

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (191 (И) (59 4 Н 03 К 17 30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТ0РСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (89) DD 154465 (21) 7771896/24-21 (22) 30.06,81 (31) WP Н 03 К/224417 (32) 09.10.80 (33) ЛЛ (46) 15.01.89. Бюл, Р 2 (71) ФЕБ Комбинат Вопле унд Зейде

Меер ане (ЛЛ) (72) @идрер Герхард, Херольд Франк, Фритцше Вернер и Толкмит Уве (DD) (53) 621.374.3 (088.8) (54) ЭЛЕКТРОННЫЙ ПОРОГОВЫЙ ПЕРЕКЛН)ЧАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к области импульсной техники. Цель изобретениярасширение диапазона входных сигналов, в качестве которых могут быть использованы аналоговые сигналы, при изменении порога включения устройства (У) и с преобразованием входного сигнала в цифровые выходные сигналы, а также введение задержки переключения устройства. У содержит полевые транзисторы, соединенные по" средством резистора с шиной источни-. ка питания. Введение двух резисторов, образующих делитель напряжения на входе У, делает возможным изменять порог включения У. Введение диоднорезистивной цепи обратной связи обеспечивает переключение У прн использовании входных аналоговых сигналов. Кроме того, осуществляется

Cl задержка переключения за счет введения интегрирующего конденсатора.

2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1451848

Изобретение относится к импульс- ной технике и может быть использовано в качестве порогового устройства с преобразованием входного аналогового сигнала в цифровой в системах коммутации и автоматики.

Известен пороговый переключатель, выполненный на полевых транзисторах (заявка Японии Р 45-1561, кл. Н 03 К 10

17/00, НКИ 98(5) Г 112 от 20,01,70), Недостаток его — невозможность изменения порогов включения и выключения.

Известен также двустабильный переключающий элемент на полевых транзис- 15 торах (авторское свидетельство СССР

Ф 746874, кл. Н 03 К 3/286, 04.01.78), Недостаток его — узкий диапазон входных сигналов (только дискретные).

Цель изобретения — расширение дна- 20 пазона входных сигналов, в качестве которых могут быть использованы аналоговые сигналы, при изменении порога включения устройства и с преобразованием входного сигнала в циф- 25 ровые выходные сигналы,а также введение задержки переключения устройства — достигается путем введения двух резисторов, образующих делитель напряжения на входе устройства, благодаря чему можно изменять порог включения устройства, а также диодно-резистивной цепи обратной связи, благодаря чему обеспечивается переключение устройства при использовании входных аналоговых сигналов с их одновременным преобразованием в цифровые выходные сигналы и осуществляется задержка переключения за счет введения интегрирующего конденсатора. 40

На фиг, 1-3 приведены примеры реализации устройства при использовании в качестве полевых транзисторов

ИДП-транзисторов с р-каналом индуцированного типа и, соответственно, 45 отрицательного источника питания.

На фиг.l показана принципиальная схема переключателя без задержки переключения с регулируемым. порогом включения; на фиг.2 — то же, без задержки переключения с регулируемым порогом включения и выключения; на фиг.3 — то же, с задержкой переключения, Электронный пороговый переключатель содержит первый 1 и второй 2

55 полевые транзисторы,: первый 3, второй 4, третий 5, четвертый 6, пятый

7 резисторы, диод 8.

Стоки полевых транзисторов 1 и 2, истоки которых подключены.к второй шине 9 источника питания, через первый 3 и второй 4 резисторы соответственно подключены к первой шине

10 ис.точника питания, Первые выводы четвертого 6 и пятого 7 резисторов подключены к затвору первог6 полевого транзистора 1, а вторые выводы соединены соответственно,с входной ниной ll и со второй шиной 9 источника питания. Сток первого полевого транзистора 1 соединен с затвором второго полевого транзистора 2, а затвор через диод

8, включенный в направлении пропускания тока, и последовательно соединенный с ним третий резистор 5 со стоком второго полевого транзистора 2 и выходной шиной 12.

В переключателе по фиг,2 к точке соединения третьего резистора 5 и катода диода 8 включен шестой резистор 13, второй вывод которого соединен со второй шиной 9 источника питания, В переключателе по фиг.3 между затвором второго полевого транзистора 2 и второй шиной 9 .источника питания включены конденсатор 14 и седьмой резистор 15. 11ежду затвором первого нолевого транзистора 1 и стоком второго полевого транзистора 2 включен дополнительный конденсатор 16, а сток первого полевого транзистора

1 соединен с затвором второго полевого транзистора через дополнительный диод 17, включенный также в направлении пропускания тока.

Электронный пороговый переключатель работает следующим образом.

На входную шину 11 подается входной аналоговый сигнал. Напряжение с пятого резистора 7 поступает на затвор первого полевого транзистора 1, Пока входное напряжение (отрицательной полярности) мало по величине, первый полевой транзистор 1 закрыт, а второй полевой транзистор 2 открыт.

На выходной шине 12 при этом напряжение отсутствует, что соответствует низкому уровню выходного сигнала и, соответственно, выключенному состоянию переключателя.

Переключение устройства происходит при подаче на входную шину ll аналогового сигнала, величина которого больше порогового напряжения

145 включения, которое зависит от порогового напряжения полевых транзисторов, соотношения величин сопротивлений четвертого 6 и пятого 7 резисторов и коэффициента обратной связи устройства. Первый полевой транзистор 1 при этом открывается, а второй (2) закрывается, на выходной шине 12 формируется высокий уровень выходного сигнала, который соответствует напряжению на первой шине 10 источника питания.

При переключейии работает цепь положительной обратной связи, состоящая иэ третьего резистора 5-и диода

8, который открыт, и ток через него создает дополнительное падение напряжения на пятом резисторе 7, что обеспечивает регенеративный процесс и переход переключателя во включенное состояние, Таким образом, при заданном пороге включения происходит переключение устройства с преобразованием изменяющегося анало гово го входно го сигнала в нормированный выходной цифровой сигнал.

В переключателе по фиг ° 2 шестой резистор 13 служит для дополнительного регулирования порога включения, так как при этом только часть напряжения с выходной шины 12 передается по цепи обратной связи на затвор первого полевого транзистора 1. Это обеспечивает дополнительные возможности для получения гистерезисной переключающей характеристики устройства.

В переключателе по фиг.3 допойнительный диод 17 не препятствует процессу включения, так как он включен в направлении протекания тока от первой шины 10 источника питания через конденсатор 14 и седьмой резистор 15 на вторую шину 9 источника питания. Однако процесс включения идет с некоторой постоянной времени, определяемой параметрами первого резистора 3 и конденсатора 14.

При выключении переключателя дополнительный диод 17 запирается, и процесс выключения происходит с постоянной времени разряда конденсатора 14 через седьмой резистор 15, Дополнительный конденсатор 16 слу" жит в качестве дополнительной цепи. обратной связи по переменному току, чем.обеспечивается надежность и!

848 гарантия процесса переключения при наличии задержек, Обусловленных конденсатором 14.

Благодаря введению задержки переключения становится возможным в заданных порогах изменения входного сигнала осуществлять преобразование аналогового сигнала в цифровой с усреднением или интегрированием ве †. личины аналогового входного сигнала в заданном диапазоне, что дополнительно расширяет функциональные возможности устройства.

Формул а изобретения

1, Электронний пороговый переключатель, содержащий два полевых транзистора, стоки которых соответственНо через первый и второй резисторы подключены к первой шине источника литания, а истоки — к второй шине источника питания, сток первого поле2„ вого транзистора соединен с затвором второго полевого транзистора, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения диапазона входных сигналов с изменением порога включения при их преобразовании в выходные цифровые сигналы, в него вверени третий, четвертый и пятый резисторы, а также диод, при этом первые выводы четвертого и пятого резисторов подключены к затвору первого полевого транзистора,. а вторые выводы соединены соответственно с входной шиной и с второй шиной источника питания, сток второго полевого транзистора соединен с выходной

40 шиной и через третий резистор — с катодом диода, анод котс рого подключен к затвору первого полевого транзис" тора, 2. Переключатель по п,1, о т л и

45 ч а ю шийся тем, что, с целью изменения порога выключения, к точке соединения пятого резистора и катода диода подключен шестой резистор, второй вывод которого соединен с второй шиной источника питания.

3. Переключатель по пп,1 и 2, отличающийся тем, что, с целью введения задержки включения, между затвором второго полевого транзистора и второй шиной источника питания включена цепочка, состоящая из параллельно соединенных конденсатора и седьмого резистора, между сто5 1451848 6 ком второго полевого транзистора и соединен с затвором второго полевого затвором первого полевого транзистора транзистора через дополнительный включен дополнительный конденсатор, диод, включенный в направлении проа сток первого полевого транзистора пускания тока, 1451848 фияЗ

Составитель В.Лементуев

Редактор А.Маковская Техред M.Õîäàíè÷ Корректор М,Самборская

Заказ 7091/55 Тираж 879 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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