Балансная схема сравнения

 

378794

ОП И

Союз Советских

Социвлистичвских

Реслублкк

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 24 Ч.1971 (№ 1659219/18-24) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет

Опубликовано 18ЛЧ.1973. Бюллетень № 19

Дата опубликования описания 17 ЧП.1973

М, Кл, б 05b 1/01

Комитет оо лелем изобретений н открытий ори Совете Министров

СССР

УДК 681.325(088.8) Авторы изобретения

Г. М. Офицеров и Г. И, Васильков

Заявитель

БАЛАНСНАЯ СХЕМА СРАВНЕНИЯ Изобретение относится к области автоматики и может быть применено в контрольно-измерительной аппаратуре.

Известна балансная схема сравнения н а двух переключателях тока на транзисторах, к базам которых подключены источники опорных и измерительных напряжений.

Однако такая схема позволяет получить только окно дискриминации, что недостаточно для устройств автоматического контроля.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства.

Для этого коллекторы транзисторов первого переключателя тока через дополнительно введенные диоды подключены к выходу устройства и через другие дополнительно введенные диоды попарно соединены с коллекторами транзисторов второго переключателя тока.

На фиг. 1 изображена электрическая схема сравнения; на фиг. 2 — временная диаграмма работы схемы л режиме контроля по верхнему уровню; на фиг. 3 — то же,:в режиме контроля по нижнему уровню.

Балансная схема сравнения выполнена на двух переключателях тока. Первый переключатель тока содержи т транзисторы 1 и 2, эмиттеры которых подсоединены к общему генератору тока 8. Второй переключатель тока ."одержит транзисторы 4 и 5, эмиттеры которых подсоединены к общему генератору тока б. База транзистора 1 является одним входом схемы, базы транзисторов 2 и 5 объединены и являются вторым входом схемы. База транзистора 4 подсоединена к источнику опорного напряжения U„,. Коллекторы транзисторов 1 и 4, 2 и 5,попарно соединены через до полнительно введенные диоды 7 и 8. Кроме того, коллекторы транзисторов 4 и 5 через резисторы 9 и, 10 подсоединены к источнику коллекторного напряжения Еь а коллекторы транзисторов 1 и 2 через дополнительно введенные диоды 11 и 12 соединены с выходом схемы и через резистор 18 с источником напряжения Е2.

Схема может работать в режиме контроля по верхнему уровню и в режиме контроля по нижнему уровню. В первом режиме на вход

14 подается эталонный уровень, соответствующий верхнему пределу контролируемого низкого уровня, а на,вход 15 — контролируемый низкий уровень. Во втором режиме на вход 14 подается эталонный уровень, соответствующий нижнему пределу контролируемого

25 высокого уровня, а на вход 15 — контролируемый высокий уровень. Величина эталон ного уровня во втором случае будет больше, чем в первом. Величина опорного напряжени я

U,„âûáèðàåòñÿ приблизительно посередине

ЗО между двумя эталонными уровнями, 378794

3

В первом режиме эталонное напряжение на входе 14 меньше напряжения смещения U M, поэтому транзистор 4 постоянно открыт, а транзистор 5 — закрыт (см. временную диаграмму на фиг. 2). Из двух транзисторов 1 и

2 может быть открыт только тот,,потенциал базы которого выше.

Пока напряжение на .входе 15 ниже напряжения на входе 14 транзистор 1 зак рьп, а транзистор 2 открыт (см. фиг. 2). Как только напряжение на входе 15 превысит величину эталонного напряжения на входе 14, состояние транзисторов 1 и 2 меняется на противоположное. В момент равенства напряжений ток может быть произвольно распределен между этими двумя транзисторами, однако зона неопределенности очень мала, что свойственно для всех транзисторных схем сравнения, и в дальнейшем не будет учитываться.

Когда напряжение на входе lo ниже эталонного,на входе 14, ток течет через резистор 10, диод б, открытый транзистор 2 и через генератор тока 8. Величины источников питания выоираются так, чтобы h>)k>. Величина тока генератора 8 и величина резисторов 10 выбирается так, чтобы .падение напряжения на резисторе 1U было меньше разницы н апряжений между источниками питания Е и с- . В этом случае диод 12 окажется закрытым и ток в нагрузочном резисторе l8 отсутствует. Как только н апряжение на входе

15 превысит эталонное напряжение на входе 1, произойдет переключение транзисторов

1 и 2 (см. фиг. 2). 1 ок от источника Ь> .потечет через резистор 18, диод il, транзистор 1 и генератор тока 8. Диод 7 в этом случае будет закрыт, так как ток, определяемый генератором тока б и протекающий через открытый транзистор 4, создает достаточно большое падение на резисторе 9. Этот режим легко выполняется, если генератор тока б имеет больший ток, чем генератор тока 8, Таким образом, в первом режиме ток в нагрузочном резисторе появится в том,случае, если напряжение на входе 15 превышает эталонный уровень на входе 14. .Во втором режиме эталонное напряжение на входе 14 больше напряжения смещения

U

2 может открыт только тот, погенциал базы которого выше. Пока напряжение на входе 15 ниже, напряжения на входе 14 транзистор 1 закрыт, а транзистор 2 открыт (см. фиг. 3).

Так как транзисторы 2 и, 5 в этом случае открыты, то на резисторе 10 создается значительное падение напряжения за счет большого тока генератора б, диод 8 закрыт и ток от источника Е> течет через нагрузочный резистор 18, диод 12, транзистор 2 и генератор тока 8.

Таким образом, во втором режиме ток в нагрузочном резисторе .появится в том случае, если напряжение на входе 15 ниже эталонного уровня на входе 14. Как только напряжение на входе 15 превысит величину эталонного напря кения на входе 14, состояние транзисторов 1 и 2 как и в первом случае меняется на противоположное. Ток течет через резистор 9, диод 7, открытый транзистор 1 и генератор тока 8. Так как падение напряжения нa резисторе 9 в этом случае при, малом токе незначительно, диод 11 оказывается закрытым и ток через резистор 18 не течет.

Предмет изобретени ч

Балансная схема сравнения, сочержа шля два переключателя тока на транзисторах, база одного транзистора первого переключателя тока соединена, с первым источником входного напряжения, база другого транзистора первого переключателя тока соединена с базой одного из транзисторов второго переключателя тока и со вторым источником входного напряжен ия, а база другого транзистора, второго переключателя тока подключена к источнику опорного напряжения, отличающаяся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, коллекторы транзисторов дервого переключателя тока через дополнительно введенные диоды подключены к выходу устройства и через другие дополнительно введенные диоды попарно соединены с коллекторами транзисторов второго переключателя тока.

378794

Корректор А. Дзесова

Редактор Т. Фадеева.Заказ 1976/6 Изд. № 460 Тираж 780 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4(5

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель С. Белан

Техред Г. Дворина

4йя

Фж си