Komparatory napięcia. Wprowadzenie. Wprowadzenie. Definicja. Najważniejsze parametry komparatorów napięcia:

Transkrypt

1 Komparatory napięcia Definicja Komparatorem napięcia nazywamy szerokopasmowy wzmacniacz operacyjny, którego napięcie wyjścio przyjmuje jedynie dwie skrajne wartości: minimalną lub maksymalną, przy czym poziomy tego napięcia są zazwyczaj dopasowanie do standardów cyfrowych (TTL, CMOS, ECL). Ponieważ komparatory pracują bez wnętrznego sprzężenia zwrotnego są stale przesterowane. Dlatego też są one tak konstruowane aby wyeliminować konsekncje wynikające z pracy w warunkach przesterowania, czyli przeciwdziałać nasyceniu tranzystorów. ys.. Symbol komparatora z zaznaczonymi napięciami jściowymi i napięciem wyjściowym Najważniejsze parametry komparatorów napięcia: - wzmocnienie napięcio, - współczynnik tłumienia sygnału sumacyjnego CM, - czułość (rozdzielczość), - czas odpowiedzi, - szybkość narostu napięcia wyjściogo - maksymalne dopuszczalne napięcie jścio i maksymalne dopuszczalne różnico napięcie jścio, - poziomy napięcia wyjściogo, - maksymalne prądy wyjścio, - obciążalność wyjściowa.

2 ys.. Charakterystyka przejściowa komparatora: a) idealnego, b) rzeczywistego Komparatory realizują następującą funkcje: wy 0 dla u < u u > napięcie odniesienia kłady porównujące (komparatory) możemy podzielić ze względu na pełnioną funkcję na: - detektory przejścia przez zero ( 0V), - dyskryminatory progo ( 0V), - dyskryminatory okienko ( < < ). Komparatory mogą pracować jako układy odwracające lub nieodwracające, z histerezą lub bez niej. Komparatory możemy podzielić na: - nieregeneracyjne gdzie przerzut pomiędzy stanami wyjściowymi układu wynika ze wzmocnienie różnicy napięć jściowych z silnym ograniczeniem wy (zależność szybkości zmian wy od szybkości zmian napięć jściowych) - regeneracyjne (przerzutniko) przerzut jest wyzwalany po przekroczeniu przez różnicę napięć jściowych strefy czułości komparatora (mała zależność szybkości zmian wy od szybkości zmian napięć jściowych)

3 Niektóre komparatory posiadają możliwość: - strobowania (wymuszania na wyjściu jednego ze stanów logicznych), - zatrzaskiwania (zapamiętania na wyjściu aktualnego stanu logicznego). Często spotyka się komparatory o wyjściach typu: otwarty emiter lub otwarty kolektor. Wymagają one podłączenia do wyjść zewnętrznych rezystorów, przy czym wartość rezystancji zależy od standardu układu logicznego, z którym będzie współpracował komparator. Wartości te są zazwyczaj podawane przez producentów w notach aplikacyjnych. ys. 3. Przebiegi jścio i wyjścio komparatorów odwracających: a) bez histerezy, b) z histerezą ys. 4. Schemat komparatora odwracającego z histerezą 3

4 ys. 5. Charakterystyka przejściowa komparatora odwracającego Dla układu obowiązują następujące zależności: PL + PH + + ( ) ys. 6. Przebiegi jścio i wyjścio komparatorów nieodwracających: a) bez histerezy, b) z histerezą 4

5 ys. 7. kład komparatora nieodwracającego z histerezą ys. 8. Charakterystyka przejściowa komparatora nieodwracającego Dla układu obowiązują zależności: PL PH ( ) 5

6 Schmitta) - komparator unirsalny ys. 9. nirsalny komparator z histerezą: a) schemat układu, b) charakterystyka komparatora odwracającego, c) charakterystyka komparatora nieodwracającego Schmitta) - komparator unirsalny Dla układu odwracającego: + PL + + PH + + Dla układu nieodwracającego: PL PH Komparator (dyskryminator) okienkowy ys. 0. Komparator okienkowy: a) schemat układu, b) charakterystyka przejściowa 6

7 Zagadnienia. odzaje i parametry komparatorów.. Komparator odwracający z histerezą. 3. Komparator nieodwracający z histerezą. 4. Komparator okienkowy. 7