Схемы включения ИМС компараторов

На рис.196 приведена схема включения сдвоенного, стробируемого компаратора СА1 521 и 554 серий в режиме двухпороговой аналоговой схемы сравнения.

Из УГО ИМС видно, что выходы двух компараторов объединены по логической функции "ИЛИ". С₁ и С₂ - независимые стробирующие сигналы. Напряжение на выходе схемы U_ВЫХ= U⁰,если U_A < U_ВХ< U_A + kU_Z, где ; в остальных случая U_ВЫХ= U¹.

Рис.196

521СА3, 554СА3 - высокочувствительные компараторы без стробирования. Выходной каскад данных компараторов имеет открытые коллектор и эмиттер. Структурно выходной каскад изображен на рис.197,а. Такой выход позволяет подключать компаратор к ИМС различных структур (ТТЛ, КМОП, ЭСЛ). На рис.197,б приведена схема

Рис.197

включения компаратора с коллекторным выходом, а на рис.197,в - с эмиттерным выходом.

Используя дополнительный транзисторный ключ и входы балансировки компаратора, можно реализовать на базе ИМС 521СА3 компаратор со стробированием (рис.198,а).

.

Рис.198

Для повышения быстродействия входы балансировки соединяют с плюсовым источником питания (рис.198,б). В этом случае во входном дифференцирующем каскаде увеличивается ток плеч, что приводит к уменьшению времени переключения транзисторов.

597СА1 - быстродействующий стробируемый компаратор с запоминанием предыдущего состояния ЭСЛ-структуры. На рис.199 приведены временные диаграммы работы компаратора с запоминанием. Выходной сигнал U_ВЫХ по запрету стробирующего импульса U_СТРОБ не меняет своего состояния в момент равенства входного сигнала U_ВХ и порогового напряжения U_ПОР. U_ВЫХ принимает единичное значение только после разрешения по стробирующему входу.

597СА3 - компаратор для работы с различными типами ИМС (два в корпусе). Вход U_S - вход сопрягающего напряжения. Для сопряжения с ТТЛ ИМС на вход U_S подают +5В, с КМОП - +15В. Диапазон изменения напряжения на входе U_S лежит в пределах 2¸17В. Вход U_S можно использовать как стробирующий, в этом случае отсутствие управляющего напряжения запрещает работу компаратора. На рис.200 приведены схема включения ИМС 597СА3 в режиме детектора пороговых напряжений и временные диаграммы иллюстрирующие формирование выходного напряжения при сравнении с двумя пороговыми значениями U_ПОР1 и U_ПОР2. Общий вход U_S используется как стробирующий.

Рис.199

597СА3 - компаратор для работы с различными типами ИМС (два в корпусе). Вход U_S - вход сопрягающего напряжения. Для сопряжения с ТТЛ ИМС на вход U_S подают +5В, с КМОП - +15В. Диапазон изменения напряжения на входе U_S лежит в пределах 2¸17В. Вход U_S можно использовать как стробирующий, в этом случае отсутствие управляющего напряжения запрещает работу компаратора. На рис.200 приведены схема включения ИМС 597СА3 в режиме детектора пороговых напряжений и временные диаграммы иллюстрирующие формирование выходного напряжения при сравнении с двумя пороговыми значениями U_ПОР1 и U_ПОР2. Общий вход U_S используется как стробирующий.

а) б)

Рис.200

На рис.201 приведены схема и временные диаграммы использования компаратора для преобразования аналогового сигнала в параллельный цифровой код. На один из входов компараторов подается входной аналоговый сигнал U_ВХ , а на другие входы - пороговые напряжения, которые формируются резистивным делителем из опорного напряжения U_ОП. В зависимости от веса разряда А1, А2, А3, А4, на соответствующий компаратор подается определенное пороговое напряжение U_П1, U_П2, U_П3, U_П4 . В результате сравнения на выходах компараторов получается 4-разрядный цифровой код.

Рис.201

U_п1 - определяет минимальный пороговый уровень сравнения.

, и т.д.

Цифровой выходной код A₄A₃A₂A₁ требует дополнительного преобразования для получения двоичного кода.