Компаратор

 

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к устройствам сравнения величин электрических сигналов, и может быть использовано в преобразователях информации, сигнальных устройствах, измерителях фазы и т.п. Цель изобретения - повышение точности работы в нестробируемом режиме работы компаратора. Цель достигается за счет того, что в момент перехода входного сигнала через ноль компаратор охватывается цепью положительной обратной связи по напряжению, которая автоматически разрывается после достижения выходным напряжением компаратора уровня логической единицы/нуля. 2 илл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5g 1 Н 03 K 5/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И OlHPblTHRM

flpH ГННТ СССР (21) 4331526/24-21 (22) 23.11.87 (46) 30.07.89. Бюл. У 28 (71) Радиоастрономический институт

АН УССР (72) N.M.Глибицкий (53) 621.318 (088.8) (56) Алексеенко А.Г.,Коломбет Е.А., Стародуб Г.И. Применение прецизионных аналоговых ИС. 11.: Радио и связь.

1981, с.171, .рис.7.3.

Приборы и техника эксперимента, 1979, У 1, с.82.

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к устройствам сравнения величин электрических сигналов, и может быть использовано в преобразователях информации, сигнальных устройствах, измерителях фазы.

Цель изобретения — повышение точности работы компаратора в нестробируемом режиме.

На фиг.l приведена блок-схема компаратора; на фиг.2 — временные диаграммы, поясняющие его работу.

Компаратор содержит дифференциальный усилитель 1,выход которого соединен с входом триггера Шмита 2.

Инвертирующий вход усилителя соединен с источником 3 сигнала, неинвертирующий вход усилителя через

„„80„„1497731 А 1 (54) KOMIIAPATOP (57) Изобретение относится к радиотехнике, а именно к устройствам сравнения величин электрических сигналов, и может быть использовано в преобразователях,информации, сигнальных устройствах, измерителях фазы и т.п.

Цель изобретения — повышение точности работы в нестробируемом режиме работы компаратора. Цель достигается за счет того, что в момент перехода входного сигнала через нуль, к мпаратор охватывается цепью положительной обратной связи по напряжению, которая автоматически разрывается после достижения выходным напряжением компаратора уровня логической единицы/нуля. 2 ил ° резистор 4 подключен к земле. Выход усилителя через параллельно соединенные цепочки, состоящие иэ диодов

5,6 замкнутого 7 и разомкнутого 8 ключей, соединен с его неинвертирующим входом. Управляющий вход ключа

7 соединен с прямым выходом триггера 111митта 2, а управляющий вход ключа 8 подключен к инверсному выходу триггера. Диод 5 соединен с выходом усилителя анодом, а диод 6 — катодом.

Указанные на фиг.1 соединения приведены для случая, когда триггер Шмитта 2 переходит в состояние логической "1" при положительном напряжении на его входе, равном U „ в состояние логического " 0" — при отрица

1497731 тельном напряжении на его входе, равном П; ключи 7, 8 замыкаются при тш ° подаче на их управляющие входы логической "1" и размыкаются при подаче логического "О".

Компаратор работает следующим образом.

Предположим, что триггер находится в состоянии логической "1" и на инвертирующем входе дифференциального усилителя присутствует отрицательное напряжение Ив„ . В этом случае выходное напряжение (11вц„) усилителя положительно и определяется его коэффици- 15 ентом усиления Кц.

"вы К ц11в

Диод 5, соединяющий через замкну- 20 тый ключ 7 выход усилителя 1 с его входом, закрыт.

Пусть теперь на вход усилителя

1 поступает небольшой положительный сигнал. Выходное напряжение усилителя становится отрицательным и через открывшийся диод 5 и замкнутый ключ

7 поступает на неинвертирующий вход усилителя. Образовавшаяся положительная обратная связь приводит к тому, что выходное напряжение усилителя начинает лавинообразно уменьшаться.

Когда оно становится равным И, триггер 2 переходит в состояние логического нуля, при этом ключ 7 раэ.35 мыкается, ключ 8 — замыкается и петля положительной обратной связи разрывается. Выходное напряжение усилителя вновь определяется выражением (1) . При соответствующем выборе шири- 40 ны петлл гистерезиса и ее положении относительно нуля триггер 111митта 2 остается в состоянии логического нуля до тех пор, пока на в соде дифференциального усилителя не появится g5 отрицатепьное напряжение. В этом случает усилитель 1 охвачен положитель" ной обратной связью через диод 6 и замкнутый ключ 8. Выходное напряжение усилителя лавинообразно увеличивается до значения У, триггер 2 переходит в состояние логической "1", ключ 8 размыкается, ключ 7 замыкается, диод 5 находится в запертом r состоянии и компаратор возвращается в 5 исходное состояние.

Повышение чувствительности предлагаемого компаратора достигается введением положительной обратной связи (ПОС) по напряжении. При этом, поскольку петля ПОС возникает только в момент изменения знака входного напряжения, а в остальное время ПОС отсутствует, увеличения гистерезиса компаратора не происходит.

Поскольку входные напряжения переключения триггера 2 (П, Б.,„ ) могут быть сделаны гораздо меньше выходных напряжений насыщения усилителя 1 то, несмотря на наличие ПОС в моменты переключения, выходные каскады усилителя могут все время находиться в ненасыщенном состоянии, благодаря чему может быть достигнуто высокое быстродействие предлагаемого компаратора, Дополнительное преимущество предлагаемого компаратора заключается и том, что оно может работать даже при очень малых скоростях нарастания входного напряжения беэ самовоэбуждения, сохраняя высокую чувствительность, без изменения скорости нарастания выходного напряжения.

Формула и э о б р е т е н и я

Компаратор, содержащий операционный усилитель, инвертирующий вход которого соединен с источником сигнала, а неинвертирующий через реэистор— с общей шиной источника питания, отличающийся тем, что, с целью повышения точности в нестро— бируемом режиме, в компаратор введены триггер Имитта, первый и второй диоды, первый и второй ключи, выход усилителя соединен с, входом триггера 111митта, с анодом первого и катодом второго диода, анод которого соединен через второй ключ с неинвертирующим входом усилителя и через первый ключ — с катодом первого диода, инверсный выход триггера

1Чмитта соединен с управляющим входом первого ключа, прямой выход триггера 111митта соединен с управляющим входом второго ключа, и является выходом компаратора.

1497731

7 — — 5

Фиг. 2

Составитель А.Простаков

Редактор А.Маковская Техред А.Кравчук

Корректор ИеГорная

Заказ 4456/55 Тираж 884 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета о изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул . Гагарина, 101