Компараторы сигналов
Компаратором (схемой сравнения) называется устройство, сравнивающее два сигнала, и формирующее дискретный (логический) выходной сигнал согласно уравнению
, (3.25)
где UНАС – модуль напряжение насыщения ОУ,
sign – оператор выдающий знак своего аргумента, стоящего в скобках.
Рис.3.14 Схемы компараторов на операционном усилителе
В схемах рис.3.14,а и рис.3.14,б сравниваемые сигналы подаются на один из входов ОУ, изменение выходного напряжения происходит при равенстве нулю суммы входных токов I1 + I2 = IВХ = 0, или при .
Максимальное выходное напряжение компаратора ограничивается насыщением или одной ранее рассмотренной схемой ограничения выходного напряжения. Для изменения выходного напряжения во всем диапазоне в компараторах без положительной обратной связи (схемы рис.3.14,а - рис.3.14,в) необходимо малое, но конечное изменение входного напряжения . Зависимость для схемы рис.3.14,а, при фиксированном напряжении U2 приведена на рис.3.15,а. Если пренебречь величиной , то работа схемы рис.3.14,а описывается уравнением (3.26), а схемы рис.3.14,б уравнением (3.27).
, (3.26) . (3.27)
В схеме рис.3.14,в напряжения подаются на разные входы операционного усилителя, и ее работа описывается уравнением
. (3.28)
Резисторы R1 и R2 выполняют защитные функции и могут отсутствовать.
В схеме рис.3.6,г введена положительная обратная связь через делитель, выполненный на резисторах R1 и R2, при этом резистор R3 выполняет защитную функцию и может отсутствовать. Зависимость при фиксированном значении напряжения U2 приведена на рис.3.7,б, где
напряжение срабатывания , (3.29)
напряжение отпускания , (3.30)
ширина петли гистерезиса . (3.14)
Компаратор с положительной обратной связью обеспечивает четкое, однозначное переключение. Ширина петли, при необходимости, может быть достаточно узкой (единицы милливольт).
Рис.3.15 Статические характеристики компараторов
а) – для схемы рис.3.14,а, б) – для схемы рис.3.14,г.
Дата добавления: 2016-04-14; просмотров: 1297;