Компараторы на операционных усилителях.

Компаратор предназначен для сравнения двух напряжений, поступающих на его входы, и выдачи сигнала об их соотношении. В этом режиме в операционном усилителе отсутствует обратная связь. В схеме однопорогового компаратора с двумя входами (рис. 9) можно подавать сравниваемые сигналы на оба входа, или на один из входов подать напряжение опорного сигнала, а на второй сравниваемый с ним сигнал.

а б

Рис. 9. Компаратор на ОУ.

Если U1 > U2 , выходное напряжение максимально и равно U МАКС. (рис. 9 б), а при U1 < U2 выходное напряжение – минимально и равно U МИН. Опорное напряжение UОП положительное, отрицательное или равное нулю можно подключать к любому входу ОУ.

Точность сравнения напряжений по входам оценивается величиной (UМАКС - U МИН) /КU. Поскольку КU =(1-5)1Е4 , то при |UМАКС |= |U МИН| =5 В точность сравнения составит 0,024 – 0,12 мВ.

Двухпороговый компаратор (рис. 10) фиксирует, находится ли входное напряжение UВХ между двумя заданными пороговыми напряжениями U1 и U 2 или находится вне этого диапазона. Будем полагать, что все напряжения UВХ, U 1 и U2 положительные.

Пока U1 > UВХ > U2 на выходе операционных усилителей DA1 и DA2 будет высокий положительный уровень напряжения. Если входное напряжение станет больше U1, на выходе усилителя DA1 напряжение станет отрицательным. Если входное напряжение станет меньше U2, отрицательное напряжение появится на выходе усилителя DA2. Выходны DA1и DA2 можно подключить к логической схеме “И”, которая будет фиксировать результат совместной работы двух пороговых компараторов.

Рис. 10. Двухпороговый компаратор.