Гистерезисное формирующее устройство — SU 991596 (original) (raw)
ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сфвэ СоветсмикСоциалистическихРеспублик п 991596(61)Дополнительное к авт, спид-ву -РМ К з с присоединением заявки Нов(23) Приоритет -Н 03 К 5/22 6 05 В 1/01 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийОпубликовано 2301,83. Бюллетень Ио 3Дата опубликования описаиия .230133 Л.А,Дубицкий, В.М.Тафель.и Б.И.Шв кий:";1 у;3 с, ЛЛьвовский ордена Ленина полнтехни ески 9 ййстйтууим. ЛенинскОго комсомола и Научно оиэ,Йщственноеобьединение по радиоэлектронной медицин й,аппаРатуре(54) ГИСТЕРЕЗИСНОЕ ФОРМИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО Изобретение относится к импульсной технике и предназначено для формирования сигналов произвольной форьмв прямоугольные сигналы.5Известны гистереэисные формирователи, построенные на базе дифференциальных усилителей с положительной обратной связью, образованной делителемвыходного напряжения 11), 10Однако наличие делителя напряжения ограничивает быстродействие Устройств,Наиболее близким по техническойсущности к изобретению является гисте-.резисное Формирующее устройство, содержащее дифференциальный усилитель 2Недостатками устройства являютсяотсутствие оперативного управлениягистерезисом и низкое быстродействие,Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей и повышение быстродействия.Поставленная цель достигается тем,что в гистерезисном Формирующем устройстве, содержащем дифференциальныйусилитель, выходы которого подключенык.шлиам выходных сигналов, введеныдва суммирующих блока, два селектораэкстремумов, причем шины входных смг- З 0 налов подключены к первым входам первого и второго суммирующих блоков, вторые входы которых соединены с шиной сигнала управления гистерезисом, а выходы подключены к первым входам соответственно первого и второго селектора экстремума; вторые входы и выходы которых синфазно подключены соответственно к выходам и входам дифференциального усилителя.Гистереэисное формирующее устройство содержит шины 1, 2 входных сигналов и шину 3 сигнала управления гистереэисом, подключенных к входам суммирующих .блоков 4 и 5, выходы которых подключены соответственно через первый 6 и второй 7 селекторы к входам дифференциального усилителя 8, выходами. соединенногос шинами (выходами) выходных сигналов 9 и 10.На Фиг. 1 представлена Функцио нальная схема гистерезисного формирующего устройства; на Фиг. 2-5 ввременные диаграммы, гдеа) прямая (сплошная линия) и инверсная (штриховая линия) Фазы дифференциального входного сигнала:б) сигналй на прямом (сплошная линия) и инверсная (штриховая линия) и выходах дифференциального усилителя;в) сигналы на неинвертирующем (сплошная линия) и инвертирующем (штриховая линия) входах дифференциального усилителя.Цо - средний уровень дифференциального входного сигнала, приведенный ко входам селектора экстремума б и 7;О и Бн - .соответственно верхний и нижний уровни выходных сигналов дифференциального усилителя;ьца. - величина гистерезиса,1 О рующий вход усилителя 8 транслируется через селектор 7 уменьшающийся 40 по уровню сигнал. с инверсного выходаусилителя, возникает лавинообразный процесс. В результате этого на прямом выходе 9 дифференциального усилителя 45 происходит мгновенный переход от низкого уровня к высокому, а на инверсном - от высокого уровня к низкому.Следующее изменение состояния выходов устройства произойдет в окрестности Точки времени "2", Непосредственно перед моментом времени "2" на прямом выходе 9 усилителя 8 высокий уровень, на инверсном 10 - низкий уровень, на неинвертирующий вход ,усилителя транслируется через селектор б сигнал с прямого выхода усилителя, а на,инвертирующий: вход - через селектор 7 инверсная Фаза входного сигнала (Б). При приближении к точке "2" разность потенциалов между входами усилителя уменьшается и в окрестности точки времени "2" изменяет знак. Происходит лавинообразный процесс, симметричный описанному выше, в результате чего на прямом Устройство работает следующим образом.Каждый из селекторов экстремума б и 7 транслирует на свой выход более высокий из двух уровней, поступающих на его входы, Начнем рассмотрение функционирования устройства непосредственно перед моментом времени "1" (Фиг. 2, 3, 4), при этом на прямом выходе 9 усилителя 8 низкий уровень, на инверсном 10 - высокий уровень; на неинвертирующий вход усилителя 8 транслируется прямая Фаза входного сигнала (ц , а на инвертирующий вход сигнал с инверсного выхода усилителяВ дальнейшем разность потенциалов между входами усилителя 8 уменьшается и в окрестности точки "1" изменяет 30 знак, при этом усилитель 8 из ключе- . вого режима переходит в режим линейного усиления и потенциал на его инверсном выходе 10 начинает уменьшать.ся. Поскольку в точке времени "1" 356 мгновенное значение прямой Фазы входного сигнала, поступающего через селектор б на неинвертирующий вход усилителя, фиксировано, а на инвертивыходе дифференциального усилителя происходит мгновенный переход от высокого уровня к низкому, а на инверс. ном - от низкого уровня к высокому.Таким образом, происходит формирование прямоугольных выходных сигналов. Изменение состояния выходов устройства (фиг. 2) происходит в моменты равенства одной из Фаз дифференциального входного сигнала,прошедшего через соответствующий суммирующий блок 4 или 5, уровню 0 .Следовательно, один из переходов происходит при У= УВ, а другой - при Уцэ БВ. Поскольку У + Ц2 Н , равенство ОЙз = ПВ эквйвалент. но выражению Бйр = 2( -БВ, а гистерезис определяется выражениемг (вр (пр (в (2 о (з)2(Ц-ц)В оПри Фиксированном УВ величина ЬУ линейно зависит от среднего уровняГ дифференциального входного сигнала, приведенного ко входам селекторов экстремума. Поэтому, транслируя при помощи сигнала управления гистерезисом (шина 3) и суммирующих блоков 4 и 5 уровень дифференциального входного сигнала, можно линейно изменять гистереэис предлагаемого формирующего устройства в пределах от 0 до 2 У .На фиг.показан пример соотнокВ шения между Б и Б , отличного отофсоотношения на фиг, 2. Заметна разница значений ЬБ. Следует отметить, что при Ц Уо гистерезис равен нулю, (фиг. 4 (У = У, ) и фиг. 5 (д(о) Таким образом, предлагаемое устройство позволяет оперативно управлятьгистерезисом, т,е. имеет более широкие функциональные возможности. Крометого, поскольку суммирующие блокии селекторы экстремума реализуютсябез применения делителей напряжения,предлагаемое устройство позволяетповысить быстродействие. Симметричная структура Формирователя обуславливает два преимущества предложениясимметричность энергий переключения(зачерненные участки на фиг. 2 а,фиг. За),и симметричность скважностивыходных сигналов Я = сопзС = )независимо от величины гистерезиса;указанные преимущества способствуют .достижению максимального быстродействия.Повышению быстродействия способствует также независимость гистерезисаот величины выходных перепадов ЯВ-Щдифференциального усилителя, что позволит резко уменьшить перепады и темсамым повысить быстродействие устройства,Формула изобретения Гистерезисное формирующее устройство, содержащее дифференциальный усилитель, выходы которого подключены к шинам выходных сигналов, о т л и - ч а ю щ е е с я .тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения быстродействия, в него введены два суммирующих блока,два селектора экстремумов, .причем шины входных сигналов подключены к первымвходам первого и второго суммирующих блоков, вторые входы которых соединейы с шиной сигнала управления гистерезисом, а выходы подключены к первымвходам соответственно первого и вто.рого селекторов экстремума, вторыевходи и выходы которых синфазно подключены соответственно к выходам ивходам дифференциального усилителя.Источники информации,принятые во внимание при экспертизеХ. Авторское свидетельство СССР 16 9 627582, кл. Н 03 Е 5/24, 04.12.75.2. Авторское свидетельство СССРР б 00 б 99, кл. Н 03 Е 3/295,24.04.76.Пушненкова Техред А.Ач, Корректор А. Дзятко Редаке аю аеа каз 163/7 б Тираж ВНИИПИ Государс по делам изоб 113035, Москва, ЖПроектнай, 4 лйал ППП айат г. ужгород 8 1