Компараторів

Компаратором називається пристрій, що дозволяє здійснити порівняння вимірюваної вхідної напруги з опорною напругою . Алгоритм роботи компаратора описується виразами:

якщо < _

якщо > .

Проста схема компаратора і його передавальна характеристика представлені на малюнку 7.26.

Унаслідок великого коефіцієнта посилення ОУ на його виході виходить послідовність практично прямокутних імпульсів, причому положення моментів перемикання відповідає рівності = . Якщо входи ОУ поміняти місцями, то поміняє знак. Вхідні діоди служать для захисту ОУ від великої диференціальної вхідної напруги. Вихідна напруга компаратора може бути використане для управління яким-небудь пристроєм, наприклад, широко-імпульсним модулятором. При =0 отримаємо так званий нуль-індикатор або детектор нульового рівня.

Із-за кінцевого значення коефіцієнта посилення компаратора можливе плавне наростання (малюнок 7.27а).

Якщо плавне спрацьовування небажане, то застосовують компаратор на основі ОУ з ланцюгом ПОС (малюнок 7.27б). Якщо опорна напруга не подається, то такий компаратор називають ще трігером Шмітта. Як видно з малюнка 7.27в, такий компаратор володіє гістерезисом, що пояснюється наявністю ланцюга ПОС. Перемикання схеми в стан відбувається при досягненні вхідною напругою рівня спрацьовування а повернення

у початковий стан - при зниженні вхідної напруги до рівня відпуску . Значення вхідної порогової напруги і ширина зони гістерезису визначаються по формулах:

,

,

.

Пороги спрацьовування роблять схему нечутливою до шумів, які завжди присутні у вхідному сигналі, і тим самим виключають непотрібні перемикання під дією шумів, тобто усувають так званий "брязкіт" контактів.

Найважливішим показником ОУ у разі його використання як компаратор є швидкодія, що оцінюється затримкою спрацьовування і часом наростання вихідної напруги. Кращою швидкодією володіють спеціальні ІМС компараторів. Підвищена швидкодія в них досягається використанням СВЧ-транзисторов і виключенням режиму їх насичення. Детальніше компаратори описані в [12,14].