способ измерительного сравнения электрических параметров и устройство для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ измерительного сравнения электрических параметров путем сравнения уровней напряжений с помощью компаратора, отличающийся тем, что формируют два переходных процесса, несущих информацию о сравниваемых параметрах, и подают их на входы J и К счетного триггера, который используют в качестве компаратора.

2. Устройство измерительного сравнения электрических параметров, содержащее компаратор напряжения, отличающееся тем, что в него введены генератор импульсов и параметрические формирователи переходных процессов, компаратор выполнен в виде счетного JK-триггера, J- и К-входы которого соединены с выходом генератора импульсов через параметрические формирователи переходных процессов.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемый способ относится к измерительной технике и может быть использован для измерительного сравнения электрических параметров путем их сравнения с эталонным значением.

Известные способы и устройства, их реализующие, выполняют операцию измерительного сравнения с помощью соответствующего компаратора, например, напряжения, в которое преобразуется электрический параметр [1, 2]. При этом переходные режимы работы компаратора, как правило, не используются вследствие относительно больших погрешностей, например, из-за квантования времени при поиске момента сравнения параметров либо из-за относительной сложности узла сравнения и/или низкой его чувствительности, шума («дребезга»), неопределенности из-за вводимого гистерезиса и т.д. Так, для улучшения электрических параметров аппаратуры, в частности устройств магнитной памяти, разработан двойной дифференциальный компаратор К554СА1, а для сопряжения аналоговых цепей с цифровыми интегральными микросхемами (ИС) различных логик разрабатываются компараторы с адекватными свойствами. Например, компаратор К521СА4 разработан для использования с ИС ТТЛШ, компараторы серии КМ597 - с ИС ЭСЛ [3]. Сложность таких компараторов определяет их высокую стоимость, а высокие технические характеристики являются в целом ряде случаев избыточными.

Техническим результатом предложения является устранение указанных недостатков, т.е. упрощение способа и повышение его быстродействия.

Технический результат достигается тем, что формируют два переходных процесса. несущих информацию о сравниваемых параметрах, и подают их на входы J и К счетного триггера, который используют в качестве компаратора. Выходные сигналы результата измерительного сравнения снимают с его выходов.

Предлагаемый способ реализуется устройством, технический результат в котором достигается тем, что в него введены генератор импульсов и параметрические формирователи переходных процессов, компаратор выполнен в виде счетного JK-триггера, J и К входы которого соединены с выходом генератора импульсов через параметрические формирователи переходных процессов.

Приведенные особенности реализации обеспечивают способу и устройству новые свойства, в частности существенную простоту и высокое быстродействие.

На фиг.1 приведена схема устройства, реализующего способ. Оно содержит параметрические формирователи переходных процессов 1 и 2, генератор импульсов 3 и собственно JK-триггер 4. Электрические параметры параметрических формирователей переходных процессов 1 и 2, например времени прохождения сигналов через них, зависят от значений параметров их радиокомпонентов. Сигналы сравнения снимаются с выходов триггера 4.

Пример реализации способа описан с помощью устройства. Работает устройство следующим образом. При необходимости провести измерительное сравнение, например, времен прохождения сигналов через параметрические формирователи переходных процессов 1 и 2, импульсы от генератора импульсов 3 подаются на входы триггера 4, причем на входы J и K через параметрические формирователи переходных процессов 1 и 2. При разных временах прохождения сигналов пороговые уровни срабатывания триггера 4 по входам J и К будут достигнуты в разные моменты времени, что приведет к соответствующему переключению триггера [4].

С целью проверки проведено моделирование устройства, реализующего способ, в системе автоматизированного проектирования ELECTRONICS WORKBENCH при сравнении электрических параметров фильтров нижних частот. При этом использовался JK-триггер КМОП структуры, полным аналогом которого является отечественный триггер К561ТВ1. Способ хорошо работает, например, при сравнении значений конденсаторов в фильтрах нижних частот (см. фиг.2 и 3).

Литература

1. Горошков Б.И. Элементы радиоэлектронных устройств: Справочник. - М.: Радио и связь, 1989. - 176 с.; стр.136.

2. Джонс М.Х. Электроника - практический курс. - Москва: Постмаркет, 1999. - 528 с.; стр.326...329.

3. Якубовский С.В. и др. Аналоговые и цифровые интегральные микросхемы. Справочное пособие. / С.В.Якубовский и др./ Под ред. С.В.Якубовского. - 2-е изд., переработанное и дополненное. - М.: Радио и связь, 1985 г.

4. Шило В.Л. Популярные цифровые микросхемы: Справочник. - 2-е изд., исправленное. - М.: Радио и связь, 1989 г. - 352 с.