Навигация
5. Компараторы сигналов
Компараторы сигналов осуществляют сравнение сигналов. Применяются в аналого-цифровых преобразователях, стабилизаторах напряжения, пороговых устройствах. Сигнал на выходе компаратора может принимать два состояния: единичное (
) и нулевое (
). При сравнении двух напряжений 
и 
компаратор будет работать следующим образом: если 
, т.е. 
, то 
; если 
, т.е. 
, то 
; если 
, т.е. 
, то компаратор находится в состоянии переключения.
В качестве компаратора обычно используются операционные усилители без обратной связи. Коэффициент усиления 
, при малых сигналах он работает в режиме усиления. В реальных компараторах могут возникать ошибки 
на входе, смещающие характеристику компаратора.
Рассмотрим различные типы компараторов.
Диоды не имеют непосредственного отношения к работе компаратора, они защищают операционный усилитель от перегрузки. При наличии разницы на входе 
на выходе операционного усилителя – состояние насыщения, в зависимости от знака на выходе будет либо 
, либо 
. При равенстве сигналов компаратор будет находиться в состоянии переключения (
), что будет при равных и противоположных токах через сопротивления R1 иR2, т.е. 
, тогда 
. Если сопротивления равны, т.е. R1=R2, то 
.
Для сравнения напряжений любого знака необходимо использовать оба входа операционного усилителя.
Пороговое устройство сравнивает входное напряжение с постоянным напряжением.
Нуль – индикатор (детектор фиксации нуля) сравнивает напряжение на входе с нулем.
Компаратор с положительной обратной связью.
Строится на основе одновходового инвертирующего компаратора. Защитные диоды не показаны для простоты. Положительная обратная связь применяется для повышения быстродействия и помехоустойчивости (по отношению к внешним помехам и собственным шумам). Точка переключения на сквозной характеристике смещается на величину 
. То есть на неинвертирующем входе всегда присутствует напряжение 
за счет положительной обратной связи; чтобы компаратор переключился, дифференциальное напряжение между входами должно составлять величину 
. Данный компаратор также является нуль-индикатором. Компаратор срабатывает, когда напряжение 
превышает величину 
. Компаратор с ПОС называется компаратором с защелкиванием или регенерацией. Его передаточная характеристика имеет вид петли гистерезиса.
Обычно компараторы характеризуются временем задержки tз – время равенства входных напряжений до достижения выходным напряжением заданного уровня (50%).
В компараторах применяются обычные операционные усилители (напряжение открывания транзисторов0,7 B) и специальные операционные усилители на диодах Шотки (напряжение открывания транзисторов 0,3 B).Особую группу составляют так называемые стробирующие компараторы, которые срабатывают при подаче стробирующих импульсов и запоминают напряжение до следующего стробирующего импульса.
Литература
1.В. Майоров, С. Майоров – Усилительные устройства на лампах, транзисторах и микросхемах
2.Расчет схем на транзисторах. Пер. с англ. – М.: Энергия, 1969
3.Цыкин Г.С. Электронные усилители – М.: Связь, 1965
4.Ксояцкас А.А. Основы радиоэлектроники – М.: В.Ш., 1988
Похожие работы
... В качестве постоянного резистора выбран малогабаритный резистор с мощностью рассеивания 0,25 Вт (P1-28). Описание принципиальной электрической схемы Принципиальная электрическая схема разработанного электронного функционального устройства приведена на листе КАПП.220201.108.Э3 курсового проекта. Операционный усилитель DA1,DA2,DA3 совместно с элементами C1,R1,R2,R3,R4,R5 образует смешанное ...
... объектов. Традиционная кремниевая технология не обеспечивает требования по размерам и разбросам, предъявляемым к нанообъектам. Все большее применение получают наноструктуры и наноструктурированные материалы. Это искусственные материалы, в которых требуемая зонная структура обеспечивается выбором веществ, из которых изготавливаются отдельные слои, толщинами слоев, изменением связи между слоями. ...
... вующих систем автоматизированного проектирования подтвердил отсутствие разработок по автоматизации схемотехнического и функци- онального проектирования объектов класса ВКА. . - 41 - 2. СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ ВАКУУМНОЙ КОММУТАЦИОННОЙ АППАРАТУРЫ 2.1. Системная модель ВКА при функциональном и схемотехни- ческом проектировании. Анализ существующих конструкций ВКА ...
... и стремительно развивается за счет научно-технических разработок. 1.Факторы, формирующие потребительские свойства и качество РЭА. 1.1 Потребительские свойства радиоэлектронной аппаратуры. а) Функциональные: Общие: 1)Верность воспроизведения звука(характеризует качество звучания и определяется степенью соответствующего звука ,воспроизводимого акустической системой натуральному ...
0 комментариев