SU815882A1 - Двухпол рный дискриминатор уровн - Google Patents

Description

(54) ДВУХПОЛЯРНЫЙ ДИСКРИМИНАТОР УРОВНЯ

1

Изобретение относитс  к импульсной технике , а именно к устройствам формировани  пр моугольных импульсов из переменного напр жени , и может быть использовано при построении устройств автоматики, измерительной техники, исследовани  шумовых сигналов, где имеетс  необходимость в пороговых устройствах, срабатывающих от сигналов как положительной, так и отрицательной пол рности, причем уровни срабатывани  должны быть с высокой точностью одинаковыми в широком температурном диапазоне.

Известен двухпол рный дискриминатор уровн , содержащий предварительный усилитель , выпр митель, дискриминатор на туннельном диоде, охваченные отрицательной обратной св зью 1.

Однако при значительной сложности дискриминатор .имеет большую величину минимального порога срабатывани  (20 мВ) и низкую температурную стабильность порога ( в диапазоне температур 20-40°С).

Наиболее близким техническим решением к изобретению  вл етс  трехпозиционное реверсивное реле, кажда  из симметричных половин которого представл ет собой

релейный усилитель с положительной обратной св зью, со своей нетермозависимой цепью смещени  2.

Однако известное полупроводниковое реле не обеспечивает высокой и одинаковой чувствительности к обеим пол рност м входного сигнала вследствие нестабильности параметров схемы.

Цель изобретени  - обеспечение высокой и одинаковой чувствительности двухпол рного дискриминатора уровн  к обеим пол рност м входного сигнала в широком тем0 пературном диапазоне.

Claims (2)

1. Поставленна  .достигаетс  тем, что в двухпол рный дискриминатор уровн , содержащий два усилител  с положительной обратной св зью и цепь смещени , допол5 нительно введены резисторы св зи, причем входы усилителей с положительной обратной св зью через дополнительные резисторы соединены с соответствующими разноименными полюсами источника входного сигнала , а оба вывода цепи смещени  подключены к соответствующим положительной и отрицательной цеп м питани  усилителей с положительной обратной св зью, средн   точка цепи смещени  соединена со средней ТОЧКОЙ источника входного сигнала с разноименными полюсами, а цепь смещени  выполнена в виде последовательно соединенных первого резистора, диода и второго резистора , причем средней точкой  вл етс  точка соединени  между первым резистором и диодом. На фиг. 1 представлена принципиальна  электрическа  схема двухпол рного дискриминатора уровн , на фиг. 2 - эпюры напр жений , по сн ющие его работу. Двухпол рный дискриминатор уровн  содержит усилитель 1 и 2 с положительной обратной св зью, входные каскады которых выполнены соответственно на транзисторах-3 и 4, а выходные - на транзисторах 5 и 6, дополнительные резисторы 7 и 8 св зи, входные щины 9 и 10 источника входного сигнала со средней точкой 11, образованн й -р|езисторам 1 12 и 13, цепь 14 смещени  выполненную в виде делител , верхнее плечо которого образовано резистором 15, нижнее - последовательно соединенными диодом 16 и резистором 17, резисторы 18 и 19, обеспечивающие положительную обратную св зь усилителей 1 и 2, резисторы 20-24, диоды 25 и 26, шину 27 питани  усилителей, выходную щину 28. Двухпол рный дискриминатор уровн  работает следующим образом. . При отсутствии входного сигнала транзисторы 3 и 4 входных каскадов усилителей открыты положительным напр жением смещени , поступающим на их базы с нижнего плеча делител  цепи 14 смещени , образованного резистором 17 и диодом 16, через цепь источника сигнала (резисторы 12 и 13) и резисторы 7 и 8 св зи. Транзисторы 5 и 6 выходных каскадов усилителей при этом закрыты, и выходной сигнал дискриминатора снимаемый с резистора 20 отсутствует. При подаче входного сигнала срабатывает один из усилителей, например 1, дл  которого пол рность полюса источника сигнала , подключенного через дополнительный резистор 7 св зи к базе транзистора 3, отрицательна по отнощению к средней точке 11 источника сигнала. Усилитель 1 срабатывает в тот момент, когда мгновенное значение напр жени  на резисторе 12 равно порогу срабатывани  усилител  1 (точка 1, фиг. 2а). При этом транзистор 3 закрываетс , транзистор 5 вгкрываетс , на резисторе 20 начинает формироватьс  выходной импульс (фиг. 26). Высока  и заданна  чувствительность дискриминатора к данной пол рности входного сигнала, т. е. мала  величина порога срабатывани , обеспечиваетс  тем, что входной сигнал подведен к базе транзистора 3 через дополнительный резистор 7 св зи, от величины которого зависит порог срабатывани  усилител  1, а также тем, что последовательно с входным сигналом включено напр жение смещени , снимаемого с нижнего плеча делител  цепи 14 смещени . Эта высока  чувствительность остаетс  посто нной в щироком температурном диапазоне , благодар  тому, что напр жение смещени  на нижнем плече делител  из-за наличи  диода 16 измен етс  при изменении температуры и компенсирует основную составл ющую дрейфа усилител  1 - температурное изменение напр жени , на переходе эмиттер-база входного транзистора 3. Формирование выходного импульса заканчиваетс  при достижении мгновенным значением напр жени  сигнала на резисторе 12 величины порога отпускани  усилител  1 (точка 2, фиг. 2а; фиг. 26). При этом транзистор 3 открываетс , транзистор 5 закрываетс , напр жение на резисторе 20 нагрузки равно нулю. По тем же причинам, что и дл  порога срабатывани , обеспечиваетс  мала  и посто нна  в щироком,температурном диапазоне величина порога отпускани  усилител  1. В этот полупериод входного напр жени  пол рность полюса источника сигнала, подключенного через дополнительный резистор 8 св зи к базе транзистора 4 усилител  2, положительна по отношению к средней точке 1 Г источника сигнала. Напр жение сигнала, снимаемого с резистора 13 включено согласно с напр жением смещени  и обеспечивает надежное отпирание транзистора 4, благодар  чему усилитель 2 не срабатывает, транзистор 6 закрыт . В другой полупериод входного напр жени  пол рность полюса источника сигнала, подключенного через дополнительный резистор 8 св зи к базе транзистора 4 усилител  2, отрицательна по отнощению к средней точке 11 Источника сигнала. Усилитель 2 срабатывает в тот момент, когда-мгновенное значение напр жени  на резисторе 13 равно порогу срабатывани  усилител  2 (точка 3, фиг. 2а). При этом транзистор 4 закрываетс , транзистор 6 открываетс , на резисторе 20 нагрузки начинает формироватьс  выходной импульс (фиг. 26). Высока  чувствительность дискриминатора к данной пол рности входного сигнала , т. е. мала  величина порога срабатывани  в точке 3 (фиг. 2а) одинакова  с чувствительностью к другой пол рности входного сигнала, т. е. выполнение услови  обеспечиваетс  тем, что входной сигнал подведен к базе транзистора 4 усилител  2 через дополнительный резистор 8 св зи, а последовательно с входным сигналом включено то же, что и дл  усилител  1, напр жение смещени , снимаемого с нижнего плеча делител , подключенного к общей щине питани  усилителей 27. Регулировкой одного из резисторов св зи 7 или 8 обеспечиваетс  одинакова  чувствительность дискриминатора к обеим пол рност м входного . Посто нна  и одинакова  чувствительность дискриминатора к обеим пол рност м ВХОДНОГО сигнала в широком температурном диапазоне достигаетс  за счет того, что цепь 14 смещени  выполнена в виде делител , подключенного к общей шине питани  усилителей 27, а нижнее плечо, с которого снимаетс  термозависимое напр жение, включаемое последовательно с входным сигналом ,  вл етс  общим дл  обоих усилителей. Формирование выходного импульса заканчиваетс  при достижении мгновенным значением напр жени  сигнала на резисторе 13 величины порога отпускани  усилител  2 (точка 4, фиг. 2а; фиг. 26). При этом транзистор 4 открываетс , транзистор 6 закрываетс , напр жение на резисторе 20 нагрузки равно нулю. По тем же причинам, что и дл  порога срабатывани , обеспечиваетс  мала  и посто нна  в щироком температурном диапазоне и одинакова  с порогом отпускани  усилител  1 величина порога отпускани  усилител  2. В этом полупериоде входного напр жени  пол рность полюса источника сигнала, подключенного через дополнительный резистор 7 св зи к базе транзистора 3 усилител  1, положительна  по отношению к средней точке 11 источника сигнала. Напр жение сигнала, снимаемое с резистора 12, включено согласно с напр жениемсмещени  и обеспечивает надежное отпирание транзистора 3, благодар  чему усилитель 1 не срабатывает , транзистор 5 закрыт. Таким образом, на выходной щине 28 двухпол рного дискриминатора уровн  в каждый полупериод входного напр жени  переменного тока будет формировать пр моугольные импульсы одинаковой длительности , что обеспечит высокие метрологические характеристики устройств автоматики и измерительной техники, создаваемых на его основе, при эксплуатации щиро ком температурном диапазоне. Формула изобретени  1. Двухпол рный дискриминатор уровн , содержащий источник входного сигнала с разноименными полюсами, два усилител  с положительной обратной св зью и цепь смещени , отличающийс  тем, что, с целью обеспечени  высокой и одинаковой чувствительности к обеим пол рност м входного сигнала в щироком диапазоне температур, дополнительно введены резисторы св зи, причем входы усилителей с положительной обратной св зью через дополнительные резисторы св зи соединены с соответствующими разноименными полюсами источника входного сигнала , а оба вывода цепи смещени  подключены к соответствующим положительной и отрицательной цеп ми питани  усилителей с положительной обратной св зью. Средн   точка цепи смещени  соединена со средней точкой источника входного сигнала с разноименными полюсами. 2. Дискриминатор по п. 1, отличающийс  тем, что цепь смещени  выполнена в виде последовательно соединенных первого резистора , диода и второго резистора, причем средней точкой  вл етс  точка соединени  между первым резистором   диодом. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.ПТЭ. 1972, № 6, с. 90-91.
2. 2.Липман Р. А. Полупроводниковые реле . М., Госэнергоиздат, 1963, с. 63, рис. 26 ( прототип).