SU526855A1 - Пороговое устройство - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области импульсной техники и может быть использовано, в частности, дл  контрол  сопротивлени  изол ции проводов, номинального значени  высокоомных резисторов и сопротивлени  изол ции конденсаторов.

Известно пороговое устройство с запоминанием достигнутого порогового уровн , однако оно не обладает высоким входным сопротивлением и повышенной перегрузочной способностью 1.

Известно также пороговое устройство, собранное на основе транзисторного эквивалента двухбазового диода с резистивным делителем напр жени  в цепи базы его входного транзистора 2.

Однако в этом пороговом устройстве его входное сопротивление резко уменьшаетс , когда значение входного напр жени  приближаетс  к напр жению срабатывани  порогового устройства.

Кроме того, известное пороговое устройство после срабатывани  потребл ет значительный ток от источника входного напр жени  и возвраш;аетс  в исходное состо ние при отключении входного напр жени , а дл  запоминани  достигнутого состо ни  требует дополнительных запоминающих схем.

Цель изобретени  - расширение диапазона контролируемых напр жений от источников

любой мощности с фиксацией достигнутого уровн .

Дл  достижени  цели в пороговое устройство , содержащее транзисторный эквивалент

двухбазового диода с резисторным делителем напр жени  в цепи базы его первого транзистора , разделительные диоды, источник входного напр л енн , введены источник запирающего напр жени , управл емый ключ, дополнительный запоминающий транзистор, источник дополнительного напр жени  и зар дна  цепь, состо ща  из резистора и конденсатора, включенна  между клеммами источника входного напр жени  и эмиттером первого транзистора эквивалента двухбазового диода, при этом источник запирающего напр жени  через управл емый ключ соединен с базой первого транзистора эквивалента двухбазозого диода, а база дополнительного запоминающего транзистора соединена с резистивным делителем напр жени  и через разделительный диод - с базой первого транзистора эквивалента двухбазового диода, причем коллектор дополнительного запоминающего транзистора через другой разделительный диод соединен с базой второго транзистора эквивалента двухбазового диода, а эмиттер - с источником дополнительного напр жени .

На фиг. I представлена принципиальна  схема порогового устройства; на фиг. 2 приведена вольтамперна  характеристика перехода эмиттер - база входного транзистора эквивалента двухбазозого диода.

Входной сигнал (см. фиг. 1) нодаетс  на клеммы 1, 2, к которым нодсоединена зар дпа  день, состо ща  из высокоомного резистора 3 и конденсатора 4. К точке соединени  резистора 3 и конденсатора 4 нодключаетс  эмиттер входного транзистора 5 эквивалента двухбазового диода, с коллектором которого соединена база другого транзистора 6 эквивалента двухбазового диода с эмиттерным резистором 7.

На базу транзистора 5 от источника 8 запираюнхего напр жени  через управл ющий ключ 9 подаетс  напр жение, нревыщающее пороговое напр жение, определ емое резистивным делителем 10, 11 напр жени . К точке соединени  резисторов 10, 11 подключена база запоминающего транзистора 12 с коллекторной нагрузкой 13.

База запоминающего транзистора 12 через разделительный диод 14 соединена с базой входного транзистора 5, а коллектор заноминающего транзистора 12 через разделительный диод 15 соединен с базой транзистора 6. На эмиттер запоминающего транзистора 12 от источника 16 дополнительного напр жени  нодано запирающее напр жение.

Дл  по снени  работы схемы рассмотрим вольтамперную характеристику перехода эмиттер - база входного транзистора 5 и зависимость сопротивлени  перехода от приложенного к нему напр жени , приведенную на фиг. 2,

где t/д - напр жение, определ емое резистивным делителем 10,11;

ток через входной транзистор, при

ср

котором сработает пороговое устройство;

ср - входное напр жение, при котором сработает пороговое устройство;

Кзо - сопротивление перехода эмиттер- база в момент срабатывани  порогового устройства;

зап - запирающее напр жение, приложенное к базе входного транзистора от источника 8.

Из графика видно, что при напр жении срабатывани  сопротивление невелико.

Дл  увеличени  входного сопротивлени  порогового устройства последовательно с сопротивлением перехода эмиттер - база транзистора 5 включен высокоомный резистор 3, в результате чего ток от источника входного напр жени  не может достигнуть значени  тока срабатывани  /ср порогового устройства.

С целью накоплени  энергии включен конденсатор 4, разр дный ток которого через входной транзистор 5 достигает значени  тока срабатывани  /ср, когда напр жение на нем достигнет напр жени  срабатывани  Lcp.

Сопротивление перехода эмиттер - база транзистора 5 нелинейно и резко уменьщаетс  по мере зар да конденсатора 4, тем самым щунтиру  его. В результате этого напр жение

на конденсаторе 4 не может достигнуть напр жени  срабатывани  порогового устройства.

Дл  обеспечени  зар да конденсатора 4 до напр жени  срабатывани  порогового устройства к базе транзистора 5 подводитс  запирающее напр жение от источника 8 запирающего напр жени , чтобы предотвратить приоткрывание транзистора 5 по мере зар да конденсатора 4.

Таким образом, подключение запирающего напр жени  к базе входного транзистора смещает вольтамперную характеристику перехода эмиттер - база на величину разности заиирающего напр жени  и напр жени  делител  Цзап - что обеспечивает увеличение сопротивлени  перехода эмиттер - база при входном напр жении, равном f/cp (см. график пунктиром). При достижении напр жени  срабатывани  порогового устройства на конденсаторе 4 и при отключении запирающего напр жени  транзистор 5 открываетс , сопротивление его перехода эмиттер - база уменьшаетс , за счет чего обеспечиваетс  ток разр да конденсатора 4, достаточный дл  срабатывани  порогового устройства.

Нороговое устройство работает следующим образом.

При отсутствии входного сигнала транзисторы 5 и6 закрыты, закрыт также и запоминающий транзистор 12 за счет подачи запирающего напр жени  от источника 16 дополнительного напр жени . Управл емый ключ 9 замкнут, в результате чего на базу входного транзистора 5 прикладываетс  запирающее напр жение , равное напр жению срабатывани  порогового устройства. Дл  того, чтобы запирающее напр жение от источника 8 не вли ло на напр жение на резисторе И, включен разделительный диод 14.

При по влении входного сигнала конденсатор 4 зар жаетс  через высокоо.мный резистор 3.

Дл  контрол  величины напр жени  на конденсаторе 4 ключ 9 нериодически размыкаетс  с определенной частотой. Если в момент размыкани  управл емого ключа 9 напр жение на конденсаторе 4 достигнет напр жени  срабатывани  порогового устройства, транзисторы 5 и 6 открываютс  за счет разр дного тока конденсатора 4. Напр жение на коллекторе транзистора 6 и базе транзистора 12 уменьшаетс , в результате чего потенциал на базе транзистора 12 становитс  положительным по отношению к потенциалу его эмиттера и транзистор 12 открываетс . Напр жение на коллекторной нагрузке 13 увеличиваетс  и через разделительный диод 15 поддерживает в открытом состо нии транзистор 6.

Таким образом, транзисторы 6 и 12 остаютс  в открытом состо нии до момента подачи импульса сброса на базу любого транзистора.

Сигнал информации о срабатывании порогового устройства снимаетс  с резистора 7 или

резистора 13. После подачи импульса сброса схема возвращаетс  в исходное состо ние.

Перегрузочна  способность порогового устройства от входного напр жени  обеспечиваетс  тем, что при значительном превышении входного напр жени  над номинальным, ток через входной транзистор 5 увеличиваетс , увеличива  падение напр жени  на высокоомном резисторе 3, что в свою очередь ограничивает возрастание тока через транзистор 5 выше допустимого и предотвраш,ает его пробой .

Входное сопротивление предложенного устройства в сотни раз выше, чем у известных пороговых устройств, и может достигать нескольких дес тков тыс ч мегаом, а входные цепи выдерживают многократную электрическую перегрузку.

Claims (2)

1. Авт. св. № 344405, кл. G 05В 1/01, 1970.

2. Патент Англии 9 1202091, кл. Н ЗТ, 1970.

J,