SU568038A1 - Многопороговое устройство сравнени - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к электронике, автоматике и св зи и может быть использовано при построении раз.личных систем автоматического управлени , след щих систем, устройств автоматической регулировки усилени  в системах передачи дшшых и т.д.

Известны NffioronopoiOBbie устройства сравнени , содержащие соответствующее число однопоротовых или двухпороговых компараторов, каждый из которых состоит соответстве1шо из одного или двух операшюнных -усилителей и ограничител  напр жени  1.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности  вл етс  устройство содержащее операционный уси.пгитель, инвертирующий вход которого соединен с источниками входного и опорного напр жений, а выход подключен ко входу двухпорогового компаратора. и двусторонний ограничитель напр жени  2.

Однако в таком устройстве используетс  большое число операционных усилителей (на шести операционных усилител х {реализуетс  п ть порогов ), что ведет к усложнению многопороговых устройств и понижению их надежности.

Целью изобретени   вл етс  повышение надежности и упрощение устройства.

Поставле1ша  цель достигаетс  тем, что в предлагаемом устройстве мехсду суммирующим входом и выходом операционного усилител  включен двусторонний ограничитель напр жени , а вход двухлорогового компаратора через введенные j3e3HCTOpbi соединен с источниками входного опорного напр жений.

На фиг. 1 изображена схема предложенного многопорогового устройства сравнени ; на фиг. 2 зависимость выходного напр жени  U двухпорогового компаратора от величины его входного тока I; на фиг. 3 - зависимость входного тока компаратора I от величины входного напр жени  UBX устройства; на фиг. 4 - зависимость выходного напр жени  УВЫХ устройства от величины его входного налр жени  UgxУстройство содержит операционный усилитель I, охваченный цепью обратной св зи, состо щей из резистора 2 и подключенного к нему параллельно двустороннего ограничител  3 напр же}га . Источ шки опорного ( УОП) и вхошюго (UBX) сигнала подключены через резисторы 4 и 5 соответственно к инвертирующему входу операционногО усилител  1. Компаратор 6 содержит операционныГ усилитель 7, к инвержрз зидем} входу и выходу которого подключены диоды 8,9 и 10, И соовзетствеию . ддодов 8н.10 через резистор 12 подключены к источнику посто нного положител1 ного иапр жеп ш -ЬЕ. Катоды диодов 9 и 11 через резистор 13 подключены к источнику отрицательного посто нного н;шр жени  -Е (в качестве истопников +Е к -Е могут быть использованы источю к 1 питани  опера)5ионных усилителен 1 и 7). И1геертирутонд1Ш вход операщюшюго усилител  7 соединен с нсточгошалшопорн го и входного сигналов и с выходом операилоиного ус 1тйтел  1 через резисторы Ы, 15 и 16 соответственно. Устройство работает сле.дующим образом.

Компаратор имеет два порога срабатывани . Если входной ток компаратора не выходит за пределй норогов срабатывашг , то выходное напр жение колшаратора равно (б.гьчзко) нулю. Если входной ток достигнет или превысит пороговые значений, выходное напр жение компаратора изменитс  дказдсодм от нул  до напр жений +Е или Е соответственно.

Вхбдной ток компаратора (фиг. 3) в этом усироистве равен сумме токов, протекающих через резисторы 14, 15 и 16. Положлм, что RM iS тогда

Д

г

(б)

R

16

Если Uojj и UBX равны по величине (фиг. 3), то и UBJ.. Допустим, что UBX возрастает по велищше . Если Ди достигает величюш Д Unqpi А U выходной ток компаратора станет равным

И, -ли„ ,ТГ)Т t)

°pi

14

16

2

и иных измен етс  скачком ох нул  до -Е (фиг. 4). При изменении AU Ът О до А(Г1 возрастает. При

дальнейшем }пеличенииДи Sj уменьшаетс . Если Дидостагнет величины Дипора Ди входной ток комнаратора становитс  равным

(8)

г-ди,,р,

И ивых измен етс  скачком от нул . Если Ди достигнет ве;шчины Ди11орз Ди входной ток компаратора становитс  равным

ли

и

rJL

порз

SLS-

г (9)

R 16

n -14

Таким же образом при уменьшении ивх(Ди 0)

достигает сначала значени  где УВЫХ - В1.1ходное напр жение усилител  1, Д иопUBX - разность сравниваемых разнопол рных сигналов Uon вх (будем далее считать Д.ЧЯ определенности, что Uon 0 з UBX 0). В зависимости. от величины Ли второй член уравнени  (1) может иметь различный вид. При относительно небольшой величине Д U, когда /-Кди/ и где к - коэффиидент усилени  усилител  (обычно R4 R5), а Uorp -напр жение ограга1чени  огралиштел  3. - (. ли Кди ( , 16 Л Велнчлшы К, Ri4 и Ria вьгоираютс  так, чтобы Величина Uorp выбираетс  так, что Т /JL к , V 14 «16 / затем величины ,, Ь:--п: Отсюда видно, что в предлагаемом устройстве при шести значешшх входного напр жещ  происходит резкое скачкообразное изменение выходного на1 р жени  (фиг., 4). Выбира  определенным образом параметры элементов устройства, можно настроить его на любое число порогов в пределах oi одного до шести. Таким образом, предлагаемое устройство существенно проще известных многопороговых устройств сравнешш. В нем используетс  в три раза меньшее число элементов, что позволщо повысить надеиФгость многопороговых устройств сравнени , уменьшить их вес, габариты и потребл емую MOfJJUiOCTb. Предлагаемое устройство было успешно испытано и применено дл  построени  устройств авто taтичecкoй рег лировки усилени  в системах передачи да1шых.

Claims (2)

1.Проектирование и применение операционных усилителей, под ред. Дж. Трем. М., Мир, 1975, с.389-395.

2.Проектировагае   применегае операционный усилителей, под. ред. Дж. Трем. М., Мир, 1975, С.398.

Я12

иг.г

9иг.З