174002. lajstromszámú szabadalom • Nagysebességű analóg komparátor kapcsolási elrendezés
MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG SZABADALMI LEÍRÁS SZOLGÁLATI TALÁLMÁNY Bejelentés napja: 1977. II. 22. (HI-457) ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL Közzététel napja: 1979. III. 28. Megjelent: 1980. II. 29. 174002 Nemzetközi osztályozás: H 03 F 3/02, H 03 K 5/08 Feltalálók: Szabadalmas: Száraz György okleveles villamosmérnök 30%, Brauer János okleveles Híradástechnikai Ipari Kutató Intézet, villamosmérnök 12%, Hauer Péter okleveles villamosmérnök 12%, Budapest Székely István okleveles villamosmérnök 12%, Márkus Lenk Ferenc okleveles villamosmérnök 12%, Rózsa Péter okleveles villamosmérnök 12%, Szenczi Árpád okleveles villamosmérnök 10%, Budapest Nagysebességű analóg komparátor kapcsolási elrendezés I A találmány tárgya analóg komparátor kapcsolási elrendezés, főleg monolit vagy hibridtechnológiával való kivitelezésre, mely szerint megvalósított komparátorok elektronikus berendezésekben, leginkább nagysebességű méréstechnikai és hírközlő 5 berendezésekben előnyösen alkalmazhatók. Az ismert és változataiban elterjedten használt analóg komparátorok általános felépítésüket tekintve bemenő fokozatként egy differenciálerősítőt tartalmaznak, többnyire bipoláris tranzisztorokkal 10 megvalósítva. Ezt követi egy ellenütemű emitter - követő fokozattal megvalósított szintáttevő fokozat, melynek kimeneti jelét egy általános célú differenciálerősítőn keresztül vezetik egy többnyire kapuáramkörrel megvalósított végfokozatra. A 15 végfokozat kimenete szimmetrikus vagy aszimmetrikus kialakítású. Ilyen felépítésű áramkörök, pl. a Fairchild cég pA 710, ßA 711, vagya Signetics cég NE 521, vagy az Analóg D cég AM 685 típusú integrált áramköre. Ezeknek a kapcsolási elrende- 20 zéseknek felépítésükből adódóan több hátrányos tulajdonságuk van. Egyrészt a második differenciálerősítő fokozatainak munkapontjai nagy bemeneti feszültségkülönbségnél az aktív tartományon kívülre tolódnak, és a komparátor átbillenésekor csak 25 fokozatosan, fokozatonként egymást követően kerülnek vissza az aktív tartományba. Ez a működési gyorsaság szempontjából kedvezőtlen, mert így az egyes fokozatok feléledési időértékei összegeződnek és lényegében az egész komparátor minimális késési 30 2 idejét meghatározzák. A másik hátrány abból adódik, hogy az első fokozatban aktív eszközként bipoláris tranzisztorokat alkalmaznak. A bipoláris tranzisztorok transzfer karakterisztikája nagy amplitúdójú jelek szempontjából nagymértékben eltér a lineáristól, s ez mindig meglevő nemkívánatos kapacitásokkal együttesen azt a hátrányos jelenséget hozza létre hogy az első fokozat kimenetén a hasznos kimenőjel az átbillenés kezdetén nemcsak a bemeneti túlvezérlésnek hanem a bemeneti jelszintváltozás kezdeti értékének is függvénye. Ennek eredményeképpen a kimeneti jel dinamikus hibája a bemenő feszültségváltozás nagyságának is függvénye. A bemenő fokozatban a bipoláris tranzisztorok használatának további hátránya, hogy az áramkör csak viszonylag kis bemenő feszültségtartományban alkalmazható és az elérhető bemeneti impedancia is nagyon sok alkalmazási területen kicsinek bizonyul. Ez utóbbi hátrányt oly módon szokták elkerülni, hogy egy kellően nagy bemeneti impedanciájú, a kívánt bemenő feszültségtartományban alkalmazható, célszerűen térvezérlésű tranzisztorral kialakított bemenetű követő áramköri fokozatot és ehhez csatlakozó feszültségosztót alkalmaznak melynek kimenetére csatlakoztatják a bipoláris tranzisztorokkal felépített bemeneti fokozatú komparátort. Az ily módon bővített komparátorok azonban három egymástól eltérő áramköri részegységből, a követő fokozatból, a feszültségosztóból és magából a komparátorból állnak. A 174002
