專利名稱：三態(tài)比較電路的調(diào)寬組合及邏輯電路的模擬驅(qū)動形式的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及基礎(chǔ)電壓比較器電路，具體是一種三態(tài)比較電路及模擬與數(shù)字的轉(zhuǎn)換電路。
電壓比較電路應(yīng)用極為廣泛，結(jié)構(gòu)、類型因用途而異，特別具有代表性的電壓比較電路為差分電壓比較電路，由于該電路具有許多優(yōu)點，因此，現(xiàn)行各種電壓比較器電路均采用差分比較電路，但是由于比較器設(shè)計思想的原則性限制，包括差分比較電路的現(xiàn)行各種比較電路具有如下不足。
1．電壓比較電路的輸入及輸出信號均是模擬信號，當(dāng)需要邏輯電平輸出時，是把比較后的誤差信號進行放大而獲得的。
2．由于比較電路的模擬特征，不能構(gòu)成“相等”或“平衡”的狀態(tài)輸出，故使比較器的邏輯輸出不完整。
雙限比較和雙限三態(tài)比較、以及射耦雙穩(wěn)態(tài)的具有回差特性的比較，和各種具有雙閾值的比較電路，均可以實現(xiàn)鑒別兩個輸入的三種明確狀態(tài)，但這些功能的實現(xiàn)都是在比較電路之外用其它方法實現(xiàn)的，因此使電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜、難以發(fā)揮三態(tài)比較的固有特性，從一定意義上講，限制了比較電路更為廣泛的運用。
本發(fā)明旨在實現(xiàn)一種電路結(jié)構(gòu)簡單、具有三態(tài)邏輯輸出的更具有廣泛應(yīng)用的比較電路，以及用普通比較電路不能實現(xiàn)的器件應(yīng)用，亦是同本人發(fā)明<三態(tài)比較電路的單向組合及邏輯電路的模擬驅(qū)動形式>及<三態(tài)比較電路。三態(tài)電路的雙向組合及多閾值驅(qū)動形式>具同等功能的又一種形式。
下面結(jié)合附圖描述本發(fā)明的技術(shù)方案及有益效果。
參照

圖1，本發(fā)明是由四只晶體管及三只電阻組成，其特點是晶體管1的基極同晶體管TC的基極相接構(gòu)成輸入A，晶體管1的發(fā)射極和晶體管TD的發(fā)射極及電阻4的一端相接構(gòu)成節(jié)點8，晶體管2的發(fā)射極和晶體管TC的發(fā)射極及電阻3的一端相接構(gòu)成節(jié)點7，電阻3和電阻4的另一端接地，晶體管2的基極獨立引出構(gòu)成輸入BH，晶體管TD的基極獨立引出構(gòu)成輸入BL，晶體管TC和TD的集電極相接再和電阻9相接構(gòu)成節(jié)點M，電阻9的一端接電源VCC，從節(jié)點M引出一線為輸出F。即構(gòu)成三態(tài)比較電路的調(diào)寬單輸出結(jié)構(gòu)。
該電路是這樣工作的，當(dāng)該電路的輸入B的兩個輸入端BH和BL接不同的兩個參考電壓時，如BH＞BL，則當(dāng)輸入A＜BL＜BH時，晶體管2和TD導(dǎo)通，M輸出低電平，當(dāng)輸入BH＜A＜BL時，M輸出高電平。
參照圖2，把圖1所述電路中的晶體管1和晶體管2的集電極分開，取掉電阻9，分別把晶體管1和晶體管2的集電極和電阻5、電阻6相接并構(gòu)成節(jié)點MA和MB，電阻5和6的另一端接電源VCC，從節(jié)點MA和MB分別引出一線為輸出FA和FB。即構(gòu)成三態(tài)比較電路的二輸出結(jié)構(gòu)。
參照圖3，把圖2所述電路的節(jié)點MA和MB分別和二極管DA和DB的負(fù)極相接，二極管DA和DB的正極相接并和電阻9相接構(gòu)成節(jié)點M，分別從MA、M、MB引出一線為輸出FA、F、FB，即構(gòu)成三態(tài)比較電路的三輸出結(jié)構(gòu)。
參照圖4，把圖1所述電路的晶體管TC和TD取掉，并把晶體管1的基極作為輸入A，則構(gòu)成三態(tài)比較電路調(diào)寬結(jié)構(gòu)的組合單元電路。
圖2、圖3、圖4所述電路的工作方式同于圖1所述的電路。
該電路具有如下特點1．具有三態(tài)比較特性由于該電路在輸入模擬信號時輸出表現(xiàn)為“狀態(tài)”特性，在限定的條件下，輸出不跟隨輸入連續(xù)變化，具有當(dāng)兩個模擬信號的輸入越過規(guī)定的閾值區(qū)間時，輸出便由原來的狀態(tài)轉(zhuǎn)變至新的狀態(tài)，并且輸出有三種狀態(tài)，即A＞B和A＜B以及A-B或B-A小于閾值區(qū)間的狀態(tài)。
2．具有“量化”識別特性如果把A-B或B-A小于規(guī)定的閾值區(qū)間的情況“量化”為A=B，則對任意兩個模擬信號比較時，可以識別為“A是B”或“B是A”和“A非B”或“B非A”。
3．具有“量化”邏輯特性普通邏輯信號本無量的結(jié)構(gòu)，而本電路的邏輯信號輸出總有一個模擬量與之對應(yīng)。
4．具有“量化”驅(qū)動、掃描、選擇等特性如果把上述電路進行組合，形成許多輸出，則當(dāng)兩個模擬輸入在一定差值下，總有一個輸出并且只有一個輸出同其它輸出處于相反的狀態(tài)，而且這個輸出在模擬信號的作用下，朝兩個方向移動。
5．具有模數(shù)轉(zhuǎn)換特性用該電路的組合形式可以構(gòu)成一系列模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，亦可以構(gòu)成數(shù)模轉(zhuǎn)換電路。
參照圖5、圖6、圖7，在圖1、圖2、圖3所述電路的輸出引線上增加驅(qū)動電路Q，后作為輸出FA、FB、F，則構(gòu)成調(diào)寬型三態(tài)電壓比較器。
圖6、圖6、圖7所述電路的工作方式同于圖1所述的電路。
圖5、圖6、圖7所述的電壓比較器，具有模擬信號的比較能力和模擬信號的“量化”識別能力，并且其“量化”區(qū)間可隨意設(shè)置，此外，還能對模擬信號的頻率、相位，進行普通鑒別。
參照圖8，把圖4所述的電路作為基本組合單元，把各單元按隊列形式排列，形成單元①②… ，把各單元的節(jié)點7和8用握手式的方法連接起來，構(gòu)成節(jié)點8172、8273…8n-17n，把各單元相鄰的兩個接地電阻合并構(gòu)成電阻4132、4233…4n-13n，把各單元的輸入A1A2…An互相連接構(gòu)成輸入A，把各單元的另一輸入BH1BH2…BHn分別獨立引出，作為調(diào)寬信號輸入(可與分壓式參考電源相接)，用各單元的輸出作為本電路輸出F1F2…Fn。
參照圖9，把圖8所述電路的各輸出節(jié)點M1、M2…Mn分別接晶體管T1、T2…Tn的基極，晶體管T1、T2…Tn的集電極接電源VCC，晶體管T1、T2…Tn的發(fā)射極互相連接構(gòu)成輸出OUT。
參照圖10，把圖9所述電路中T1、T2…Tn的集電極與電源分開并作為各單元輸出F1、T2…Tn，把OUT端作為E端。
參照圖11，把圖8所述電路的各輸出節(jié)點M1、M2…Mn分別同晶體管T1、T2…Tn的基極相接，把晶體管T1、T2…Tn的集電極互相連接，構(gòu)成輸入Y，把T1、T2…Tn的發(fā)射極作為各單元輸出F1、F2…Tn。
上述電路均可稱為模擬驅(qū)動電路，該電路是這樣工作的，把參考電壓輸入端依次接電阻分壓式參考電源的各分壓節(jié)點，并設(shè)參考電源的規(guī)則是BHn＞…BH3＞BH2＞BH1，則當(dāng)輸入電壓為A，并且A＜BH1＜BH2…BHn時，各單元晶體管1截止，晶體管2導(dǎo)通，各輸出F1、F2…Fn均為低電平，當(dāng)輸A＞BHn…BH2＞BH1時，各單元晶體管1導(dǎo)通，晶體管2截止，各輸出F1、F2…Fn為低電平，只有當(dāng)輸入A大于本單元參考電壓和小于相鄰高端參考電壓的一個單元，輸出為高，并且只有這一個為高，其它均為低，因此在模擬輸入A的連續(xù)作用下，各單元的輸出F1、F2…Fn將對應(yīng)的而且唯一的變高。
該電路可以將模擬信號連續(xù)的“量化”為邏輯信號輸出，亦可以進行模擬驅(qū)動、尋址。
參照圖12，用一個圖10所述的模擬驅(qū)動電路并配分壓式參考電源，用該電路的各輸出F1、F2…Fn作為行線。用一個圖11所述的模擬驅(qū)動電路，并配已分壓式參考電源，用該電路的輸出F1、F2…Fn作為列線，在行線與列線的交點處掛接單色顯示單元，則構(gòu)成單純矩陣顯示的模擬驅(qū)動形式。
該電路是這樣工作的，把行線模擬驅(qū)動電路的輸入AX接幀掃描鋸齒波電壓，把列線模擬驅(qū)動電路的輸入AY接行掃描鋸齒波電壓，列線模擬驅(qū)動電路的Y端接視頻信號，行線模擬驅(qū)動電路的E端接地，則在列線模擬驅(qū)動電路同其輸入踞齒波電壓的作用下，按行次序逐步的將視頻信號Y寫入顯單元，同樣在行線模擬驅(qū)動電路及輸入幀掃描鋸齒波電壓的作用，按幀次序逐行的使各行顯示單元顯示。
參照圖13，把圖12所述電路的列線模擬驅(qū)動電路的驅(qū)動管T1、T2…Tn，擴展成三色驅(qū)動管組即T1RT1GT1B和T2RT2GT2B…及TnRTnGTnB并且各組驅(qū)動管的基極接一個模擬驅(qū)動電路的輸出，各組驅(qū)動管的發(fā)射極構(gòu)成一組三色列線，顯示單元按色別接入相應(yīng)列線，各組驅(qū)動晶體管T1RT2R…TnR的集電極互相連接構(gòu)成R色輸入，各組驅(qū)動晶體管T1GT2G…TnG的集電極互相連接構(gòu)成G色驅(qū)動，各組驅(qū)動晶體管T1BT2B…TnB的集電極互相連接構(gòu)成B色驅(qū)動，即形成單純矩降顯示的三色模擬驅(qū)動。該電路的工作方式同于圖12所述的電路。
參照圖14，用一個圖8所述的模擬驅(qū)動電路再配已分壓式參考電源，把模擬驅(qū)動電路的各輸出F1、F2…Fn直接同單地址存儲器的字線X1、X2…Xn連接起來，用單地址存儲器的輸出作為本電路輸出D1、D2…Dn，即構(gòu)成單地址存儲器的模擬驅(qū)動形式，該電路是這樣工作的，當(dāng)模擬驅(qū)動電路的輸入A輸入模擬信號時，在其輸出F1、F2…Fn中總有一個并且只有一個變高，此時如果對單地址存儲器進行讀(或?qū)?操作，將會讀出(或?qū)懭?相應(yīng)的數(shù)據(jù)。該電路的主要特點是對存儲器進行模擬操作，從而使模擬信號同數(shù)據(jù)信號具有對應(yīng)的關(guān)系，在特殊情況下，可做為模數(shù)轉(zhuǎn)換器。
參照圖15，把圖8、圖10、圖11所述的模擬驅(qū)動電路配已分壓式參考電源，并把其輸出F1、F2…Fn直接進行編碼，作為數(shù)據(jù)信號D1、D2…Dn輸出，即構(gòu)成模數(shù)轉(zhuǎn)換器。用該電路構(gòu)成的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，電路結(jié)構(gòu)簡單，具有極高的轉(zhuǎn)換速度，可作為超高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器。
權(quán)利要求
1．一種三態(tài)比較電路是由四只三極管和三只電阻組成，其特征在于晶體管1的基極同晶體管TC的基極相接構(gòu)成輸入A，晶體管1的發(fā)射極和晶體管TD的發(fā)射極及電阻4的一端相接構(gòu)成節(jié)點8，晶體管2的發(fā)射極和晶體管TC的射極及電阻3的一端相接構(gòu)成節(jié)點7，電阻3和電阻4的另一端接地，晶體管2的基極獨立引出作為輸入BH，晶體管TD的基極獨立引出作為輸入BL，晶體管TC和TD的集電極接電源VCC，晶體管1的集電極和晶體管2的集電極相接再和電阻9相接構(gòu)成節(jié)點M，電阻9的一端接電源VCC，從節(jié)點M引出一線為輸出F。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，其特征在于(1)將權(quán)利要求1所述電路的晶體管1和晶體管2的集電極分開，取掉電阻9，分別將晶體管1和晶體管2的集電極和電阻5和6相接構(gòu)成節(jié)點MA和MB，電阻5和6的另一端接電源VCC，分別從節(jié)點MA、MB引出一線為輸出FA和FB；(2)將上述電路的節(jié)點MA和MB分別和二極管DA、DB的負(fù)極相接，二極管DA和DB的正極互相連接并和電阻9相接構(gòu)成節(jié)點M，分別從MA、M、MB引出一線為輸出FA、F、FB；(3)將權(quán)利要求1所述電路的晶體管TC和TD取掉，并把晶體管1的基極作為輸入A。
3．根據(jù)權(quán)利要求1和權(quán)利要求2所述的電路，其特征在于在權(quán)利要求1和權(quán)利要求2所述電路的各輸出引線上，增加驅(qū)動電路Q后作為輸出FA、FB、F。
4．根據(jù)權(quán)利要求2所述的電路，其特征在于(1)將幾個權(quán)利要求2(3)所述的電路，按隊列排列，組成單元①②…(n)，將各單元節(jié)點7和8用握手式的方法連接，構(gòu)成節(jié)點8172、8273…8n-17n，把各單元相鄰的兩個接地電阻3、4，合并構(gòu)成電阻4132、4233…4n-13n，將各單元輸入A1A2…An互相連接構(gòu)成輸入A，將各單元的另一輸入BH1BH2…BHn分別獨立引出，各單元的輸出F1F2…Fn為輸出。(2)將上述電路的各輸出節(jié)點M1、M2…Mn，分別接晶體管T1、T2…Tn的基極，晶體管T1、T2…Tn的集電極接電源VCC，晶體管T1、T2…Tn的發(fā)射極互相連接構(gòu)成輸出OUT。(3)將上述電路的晶體管T1、T2…Yn的集電極和電源VCC分開，并獨立引出作為各單元輸出F1、F2…Fn，將OUT改為E。(4)將上述電路的各輸出節(jié)點M1、M2…Mn分別同晶體管T1、T2…Tn的基極相接，將晶體管T1、T2…Tn的集電極互相連接構(gòu)成輸入Y，將T1、T2…Tn的發(fā)射極作為各單元輸出F1、F2…Fn。
5．根據(jù)權(quán)利要求4所述的電路其特征在于(1)利用一個權(quán)利要求4(3)所述的電路，配以分壓式參考電源，作為行線模擬驅(qū)動電路，用該電路的輸出F1、F2…Fn作為行線，再用一個權(quán)利要求4(4)所述的電路，配以分壓式參考電源作為列線模擬驅(qū)動電路，用該電路的輸出F1、F2…Fn作為列線，在列線和行線交點處掛接顯示元件(R)。(2)將上述電路的列線驅(qū)動電路的晶體管T1、T2…Tn擴展成三色驅(qū)動管組，T1RT1GT1B和T2RT2GT2B…TnRTnGTnB，各組晶體管的基極接一個模擬驅(qū)動電路的輸出，各組晶體管的發(fā)射極構(gòu)成一組三色列線，顯示元件按色別接入相應(yīng)的列線，各組晶體管T1RT2R…TnR的集電極互相連接，構(gòu)成R色輸入，各組晶體管T1GT2G…TnG的集電極互相連接構(gòu)成G色輸入，各組晶體管T1BT2B…TnB的集電極互相連接構(gòu)成B色輸入。
6．根據(jù)權(quán)利要求4所述電路其特在于利用一個權(quán)利要求4所述的模擬驅(qū)動電路，配以分壓式參考電源，將該電路的各輸出F1、F2…Fn直接同單地址存儲器的字線X1、X2…Xn連接，用存儲器的輸出作為本電路輸出D1、D2…Dn。
7．利用權(quán)利要求4所述的電路，其特征在于將一個權(quán)利要求4所述電路的各輸出F1、F2…Fn直接進行數(shù)字編碼，形成數(shù)據(jù)輸出D1、D2…Dn。
全文摘要
一種三態(tài)比較電路是由四只三極管和三只電阻組成，其特征在于晶體管1的基極同晶體管T
文檔編號H03K19/20GK1317878SQ0010516
公開日2001年10月17日 申請日期2000年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2000年4月12日
發(fā)明者胡武生 申請人:胡武生