УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРИОДИЧЕСКОГО СРАВНЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЙ

Устройства для периодического сравнения напряжений, содержащие транзисторные ключи, управляемые туннельными диодами, и времязадающую RC-цепь, известны.

Предлагаемое устройство отличается тем, что нагрузки ключей и туннельных диодов подключены к точке соединения резистора и конденсатора времязадающей RC-цепи. Это позволяет упростить устройство и повысить его разрешающую способность.

На чертеже показана принципиальная схема устройства сравнения.

Сложность схемы зависит от числа сравниваемых напряжений, так как на каждый вход к устройству добавляется транзисторный ключ, управляемый туннельным диодом.

Устройство работает следующим образом. Предположим, что сравнивается только одно напряжение, т.е. устройство представляет собой только авторелаксатор, а входное напряжение равно нулю. При включении напряжения питания конденсатор 1 начинает относительно медленно заряжаться через сопротивление 2. Ток, поступающий на туннельный диод 3 через сопротивление 4 начинает увеличиваться, и туннельный диод включается, когда напряжение на конденсаторе достигает величины порога срабатывания. Транзистор 5 при этом открывается и быстро разряжает конденсатор. Ток разряда, проходя через первичную обмотку трансформатора 6, индуцирует во вторичной обмотке импульс, который является выходным сигналом. Конденсатор разряжается до напряжения, при котором туннельный диод выключается, закрывая транзистор. После этого начинается следующий цикл.

Положительное или отрицательное входное напряжение изменяет пороги переключения туннельного диода, гак как входной ток алгебраически суммируется с током туннельного диода. Входное сопротивление 7 выбирается таким, чтобы при заданных величинах входного напряжения не срывались автоколебания.

В случае, когда сравнивается несколько напряжений, устройство также работает в автоколебательном режиме, т.е. конденсатор периодически заряжается через сопротивление 2 и разряжается через один из транзисторов, который определяется алгебраической разностью величин входных напряжений. Первым всегда открывается транзистор, на соответствующий вход которого подано более отрицательное напряжение (в случае транзисторов типа p-n-p). Таким образом, если на входы схемы подано несколько сравниваемых напряжений, то в зависимости от знака разности на одном из выходов имеются импульсы. Частота повторений этих импульсов в основном определяется постоянной времени цепи заряда конденсатора.