Устройство, работа и область применения компаратора

Что касательно компараторов, то это название пошло от принципа работы. Таким образом работают различные приборы, которые имеют возможность производить измерения принципом сравнения с эталоном. Таким образом, к этому виду оборудования вполне имеется возможность отнести тот же самый тип весом с одинаковыми плечиками.

Имеется в настоящее время три типа компараторов, начиная от электрического, заканчивая механическим и оптическим. Что касательно механических приборов, то они в обязательном порядке используются для проверки окончательной длины. Если судить по имеющимся данным, то подобный вариант появился впервые, еще в далеком 1792 году.

Собственно говоря, данный вариант использовался во Франции в момент появления метрической системы в этой стране. Если говорить о замерах при помощи таких компараторов, то удавалось достигнуть достаточно точного показателя, вплоть до 0,0005 миллиметров. На тот период времени, это была просто невероятная точность, которой до определенного момента добиться было практически невозможно.

Собственно говоря, сегодня у нас речь пойдет о тех вариантах, которые в настоящее время все еще используются.

Содержание страницы

• 1 Устройство и работа компаратора
• 2 Вид и применение
• 3 Особенности

Устройство и работа компаратора

Имеется возможность воспользоваться устройствами с одними или двумя входами. Первый вход в обязательном порядке будет инверсным, а второй как вы понимаете прямым. Собственно говоря, именно сюда и посылается напряжение.

При выборе компаратора, в обязательном порядке нужно обратить внимание, на кое какие особенности, о которых далеко не все знают:

1. Диапазон напряжения питания.
2. Также нужно в обязательном порядке определиться с диапазоном входного напряжения.
3. Максимально допустимый ток на выходе.
4. Тип выхода.

Очень важно знать, что далеко не каждый вариант компаратора имеет возможность устанавливать плюс на выходе.

Практически всегда приводится определенный пример, который поможет понять принцип работы. Чаще всего это связано с рычажными весами. С одной стороны используется сам груз (гиря), с другой стороны укладывается непосредственно сам товар. В тот момент, кода вес товара достигнет ровно того же, что имеет гиря, то гири поднимаются, собственно говоря, на этом работа по взвешиванию завершена.

Если говорить о работе компаратора, то здесь происходит ровным счетом такая же работа. Стоит сказать, что здесь нет никаких гирь, а имеется опорное напряжение, товара нет, есть сигнал входа. Во время появления логической единицы на выходе выполняется процесс сравнения напряжений. Собственно говоря, в данном случае у нас речь идет о так называемой пороговой чувствительности.

Вид и применение

Что касательно видов компараторов, то их можно условно поделить на три группы: общие, быстродействующие и прецизионные. Если говорить простым языком, то, по сути, именно эти варианты и виды используются в нашей повседневной жизни на регулярной основе. Честно говоря, найти какой-то действительно простой и понятной информации по этому поводу не так просто, я на протяжение долгого времени пытался отыскать что-то понятное простому человеку, но в итоге так ничего и не удалось отыскать.

Стоит сказать, что в настоящее время большинство современных компараторов имеют стробирующий вход. Собственно говоря, в данном случае речь идет только лишь о том, что сравнение сигналов выполняется при подаче импульса. Сравнение в данном случае можно производить в нужный момент.

Особенности

Если говорить об основных особенностях, то в обязательном порядке нужно обратить внимание на некоторые очень важные вещи.

1. Прежде всего вы должны понимать, что стробирующие входы в обязательном порядке используются в настоящее время. Современные устройства, примерно в 90 процентах случаев имеют данную особенность.
2. Диапазон напряжения имеет также большое значение и далеко не каждый человек обращает внимание на столь, казалось бы, незначительную вещь. Тем не менее, профессионалы понимают, что от этого показателя зависит процесс работы в полной мере.

Есть еще несколько особенностей на которые, вне всякого сомнения, нужно обращать внимание.

Хотелось бы сказать несколько слов, относительно того, по какой причине я вообще решился на то, чтобы так сказать более детально рассказать об этой особенности? Собственно говоря, все достаточно просто, ко мне начали обращаться люди, которым интересна данная тема и они не могут отыскать действительно качественную информацию.

Всем огромное спасибо за внимание, в обязательном порядке интересуйтесь чем-то новым, это, вне всякого сомнения, будет как минимум интересно для вас, как максимум, это позволит в значительной степени расширить ваш кругозор. В любом случае, здесь вы сможете отыскать ответы на все свои поставленные вопросы, связанные с этой темой.

Работа — компаратор — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Cтраница 1

Внешний вид прибора Ф58 / 1.  [1]

Работа компаратора основана на сравнении механических моментов, один из которых образуется измеряемым переменным током ( напряжением или мощностью) в электродинамической системе, а второй создается постоянным током в магнитоэлектрической системе. Подвижные части электродинамической и магнитоэлектрической систем жестко связаны между собой общей осью.  [2]

Работа компаратора логической конфигурации ( логического компаратора) обеспечивается с помощью программно-аппаратных средств. Если несколько логических конфигураций используют логический компаратор, попытка выполнить загрузку логического компаратора приводит к смене дескриптора и активизации управляющей конфигурации. Программная обработка в ней состоит в том, что выбирается минимальное из имеющихся ненулевых значений логических компараторов и это значение загружается в физический компаратор.  [3]

Работу компаратора поясняют диаграммы, изображенные на рис. 7.166. Как видно, на выходе компаратора положительные сигналы будут только тогда, когда амплитуда сигналов на входе превышает установленный порог, причем длительность сигнала равна времени превышения амплитуды входного импульса величины установленного порога.  [4]

Точность работы компаратора, как, впрочем, и всех подобных устройств, зависит от стабильности уровней опрокидывания мультивибраторов. Со временем разность дрейфа уровней срабатывания обеих схем сравнения может достигнуть 0 3 — 0 5 в, что может рассматриваться как соответствующий дрейф нуля на входе прибора.

 [5]

Точность работы компаратора характеризуется напряжением, на которое необходимо превысить опорное, чтобы выходное напряжение достигло порога срабатывания логической схемы.  [6]

Поле зрения отсчетного микроскопа ИЗА-2 ( о и увеличенное изображение участка шкалы ( б.  [7]

Принцип работы компаратора основан на том, что расстояние между спектральными линиями на фотопластинке сравнивают со шкалой. Сравнение производится при помощи двух жестко связанных микроскопов. Левый микроскоп имеет в поле зрения окуляра перекрестие, которое наводится на исследуемую линию в спектре. Спектрограмма помещается на столике и двигается вертикально при помощи маховичка слева.  [8]

Рассмотрим работу компаратора, показанного на рис. 5.20, а. Выходной сигнал ОУ ограничен определенными пределами — С / выхН — С / вых, так как большой входной сигнал выводит ОУ в нелинейную часть характеристики и вызывает искажение выходного сигнала.

Характеристика передачи ОУ делится на три части: линейное усиление входного сигнала — С / ог. У такого ОУ область изменения разности входных сигналов невелика. Следовательно, операционный усилитель с большой чувствительностью по входу выполняет функцию компаратора. Для защиты ОУ от пробоя и ограничения токов на вход подключают диоды и резисторы. При малых значениях и — С / г сопротивление диодов велико, диоды не оказывают влияния на работу компаратора. При возрастании величины сравнения сопротивление диодов падает и они выполняют роль параллельных диодных ограничителей, ограничивая напряжение C / i — С / 2 на уровне 0 8 — 1 В при любой полярности входного сигнала.  [9]

В основе работы компаратора кодов лежит сравнение одноименных битов информации двух чисел в двоичном коде. Сигнал запуска является одиночным импульсом, который, кроме управления внешними приборами, включает реле времени синхрономет — ра, в результате чего на выходе йри-бора появляется последовательность импульсов ОПРОС с запрограммированной частотой следования.  [10]

В основе работы компаратора кодов

лежит сравнение одноименных битов информации двух чисел в двоичном коде. Сигнал запуска является одиночным импульсом, который, кроме управления внешними приборами, включает реле времени синхрономет-ра, в результате чего на выходе прибора появляется последовательность импульсов ОПРОС с запрограммированной частотой следования.  [11]

Вспомним, что на работу компаратора не сказывается одновременное умножение двух входных сигналов на один и тот же коэффициент или прибавление к ним одинакового напряжения. Используя эти свойства, АЦП, представленный на рис. 6.30, можно модифицировать следующим образом.  [12]

Процесс определения полярности совмещен с работой симметричного компаратора

( см. рис. 25), использующегося в приборах подобного типа. Следовательно, очередность импульсов, снимаемых с коллекторных нагрузок транзисторов 7, Г2, и содержит информацию о полярности входного сигнала. Остается лишь решить вопрос индикации полярности.  [13]

Другим условием, оказывающим влияние на работу компаратора, является рассеяние мощности в самом компараторе. Самопроизвольное нагревание вызывает изменения в уровне смещения, которые влияют на порог срабатывания и тем самым вызывают сдвиг в выходных данных. Источником избыточного рассеяния является насыщение компаратора между преобразованиями, когда вход АЦП открыт. Вообще, компаратор необходимо рассчитывать на низкое рассеяние или же предотвращать насыщение между преобразованиями. Один из методов предотвращения насыщения заключается в закорачивании входа АЦП в промежутках между преобразованиями.  [14]

При появлении сигнала 1 на втором выходе распределителя разрешается работа компаратора адресных сигналов. Последний сравнивает код адреса КП получателя с кодом, присвоенным данному КП. Если сравниваемые коды совпадают, значит, информация была направлена данному КП. В этом случае сигнал 1 образуется на первом выходе компаратора. На блок приема информация поступает после установления адреса функционального блока данного КП. Адрес блока фиксируется регистром, куда вводится последовательный код со второго выхода блока. После завершения ввода в регистр информации с адресом блока сигнал 1 образуется на третьем выходе распределителя. Этим сигналом, проходящим через схему И, разрешается запись параллельного кода с первого выхода регистра в счетчик. На третий вход выбранного функционального блока приема поступает разрешающий ( адресный) сигнал с выхода коммутатора, а на четвертый вход — информационный код с выхода элемента И.  [15]

Страницы:      1    2    3

Примеры схем компаратора

Учебное пособие

Рис. 1 Компаратор
на базе LM741 использует двухполярный источник питания.

Автор: Льюис Лофлин

Компараторы позволяют цифровым схемам и микроконтроллерам взаимодействовать с аналоговыми напряжениями в реальном мире. Часто имея два входа, они выводят ВЫСОКИЙ или НИЗКИЙ уровень в зависимости от соотношения этих входов.

Они используются внутри Arduino, делая возможным аналого-цифровое преобразование (АЦП) при использовании с цифро-аналоговым преобразователем напряжения (ЦАП).

В моем вольтметре Arduino с аналогово-цифровым преобразованием я генерировал переменное напряжение с широтно-импульсной модуляцией Arduino с использованием компаратора для измерения входного напряжения до 20 вольт, что намного выше 5-вольтовой цифровой логики.

В другом случае я использовал счетверенный компаратор LM339 для создания зарядного устройства без микроконтроллера на основе схемы, показанной на рис. 1.

Выше мы использовали все четыре компаратора в LM339.как 4-разрядный вольтметр. Резисторы делителя напряжения и потенциометр 100K устанавливают отключение по напряжению.

См. также Схемы компараторов напряжения

Компаратор часто представляет собой операционный усилитель без обратной связи между входами и выходами. Он либо полностью включен (около Vcc), либо выключен (около 0 вольт). На рис. 2 показан компаратор, построенный на обычном операционном усилителе LM741.

В этой тестовой схеме мы используем 12-вольтовый биполярный источник питания. На входе NEG на контакте 2 зафиксировано 6 вольт с стабилитроном, подключенным к + стороне источника питания. Мы будем называть это Vref.

На вход POS на контакт 3 подключаем потенциометр обратно на + и GND. Это Вин. Если Vin меньше, чем 6 вольт, выход на контакте 7 LM741 будет примерно минус 10 вольт. Здесь мы используем диод 1N4001 для защиты светодиода от чрезмерного обратного напряжения.

Если мы настроим потенциометр 10K так, чтобы Vin был на больше, чем Vref, выходной сигнал на контакте 7 подается примерно на плюс 10 вольт вперед, смещая 1N4001 и включая светодиод.

Недостатком использования LM741 является использование двухполярного источника питания.

Рис. 2. Компаратор на базе LM358 использует
однократной подачи изображения для полноразмерного изображения.

Схема компаратора на рис. 2 использует операционный усилитель LM358 вместо LM741. LM358 предназначен для работы с однополярным питанием. Он делает то же самое, что и на рис. 2, но с добавлением транзистора Q1, работающего в качестве выходного драйвера с открытым коллектором.

Когда Vin меньше, чем Vref, выходное напряжение на контакте достигает примерно 10 вольт, включая транзистор Q1, который включает светодиод. Установив точку срабатывания с помощью потенциометра 10K, можно создать индикатор пониженного напряжения.

Рис. 3 Компаратор на базе LM311 имеет
выход с открытым коллектором — кликните по картинке для полного размера.

Как правило, для входов компаратора с выходами с открытым коллектором, таких как LM339 или LM311 (не схема LM358):

Ток БУДЕТ течь через открытый коллектор, когда напряжение на МИНУС входе выше, чем напряжение на ПЛЮС вход.

Ток НЕ БУДЕТ течь через открытый коллектор, когда напряжение на МИНУС входе ниже, чем напряжение на ПЛЮС входе.

На рис. 4 используется компаратор LM311, специально разработанный, чтобы быть ТОЛЬКО компаратором — все внешние детали на рис. 3 за исключением схемы светодиода, потенциометра, стабилитрона. Его обратная связь и входные резисторы являются внутренними. Он работает идентично схеме LM358.

Внешний резистор 4,7 кОм используется для сопряжения с цифровой логикой путем выдачи ВЫСОКОГО уровня или 12 вольт, когда LM311 выключен. Так цифровые схемы «общаются» с резистивными датчиками. Установка Vref в известную точку и проверка выходных данных говорят нам, когда Vin больше, чем Vref.

Рис. 4 Компаратор LM339 Аварийный сигнал перенапряжения
с использованием оптопары для подачи звукового сигнала — щелкните изображение, чтобы увеличить его.

На рис. 5 мы используем один из четырех счетверенных компараторов LM339 для подачи звукового сигнала, если Vin становится слишком высоким из-за того, что напряжение Vcc превышает 12 вольт. LM339 равен 4 LM311 в одном корпусе с общим питанием и соединениями GRD для всех 4 компараторов. См. рис. 1 выше.

Эта схема полезна, скажем, в автомобильном регуляторе системы зарядки, который не сбрасывает чрезмерное напряжение в систему, разрушая аккумулятор и электронику. Здесь я использовал оптопару 4N25 для управления маломощным зуммером или звуковым сигналом — ток на выходе компаратора низкий, а у оптопары намного выше.

См. спецификацию LM339.

Рис. 5 Управляющее реле компаратора LM339 с внешним PNP-транзистором
— щелкните изображение для полного размера.

На рис. 6 мы используем внешний биполярный транзистор PNP для управления реле. Когда выход компаратора с открытым коллектором включен, ток протекает через резистор 1 кОм и переход база-эмиттер, включая транзистор, замыкающий цепь для реле К1 и индикатора включения.

Рис. 6 LM339компаратор использует фотоэлемент CdS
для управления ночным светом — нажмите на изображение, чтобы увидеть его в полном размере.

Теперь мы используем LM339 для создания «ночника». Диод Зенера был заменен фотоэлементом CdS, сопротивление которого уменьшается пропорционально увеличению уровня освещенности. Поскольку сопротивление R2 уменьшается при дневном свете, Vref выше, чем Vin, поэтому компаратор отключается.

Когда уровень освещенности падает, R2 увеличивает сопротивление, при этом Vref падает ниже Vin, включая реле через оптопару для включения света или чего-то еще. Та же схема PNP на рис. 6 также будет работать. Используйте потенциометр на 10 тыс., чтобы установить точку срабатывания.

В заключение можно поменять местами R1 и R2 для получения противоположного эффекта. Скажем, выключите вентилятор в теплице, когда зайдет солнце. Фотоэлемент можно заменить термистором для измерения температуры.

• Цепи компаратора:
• Учебное пособие по теории компараторов
• Гистерезис компаратора и триггеры Шмитта
• Информация и схемы компаратора напряжения
• Обзор цепей оконного компаратора
В аналоговом зарядном устройстве
• используются компараторы
• YouTube:
• Схема компаратора Введение

• Быстрая навигация по этому сайту:
• Базовое обучение электронике и проекты
• Основные проекты твердотельных компонентов
• Проекты микроконтроллеров Arduino
• Электроника Raspberry Pi, Программирование

• Учебное пособие по теории компараторов
• Детекторы пересечения нуля Схемы и приложения
• Улучшенные детекторы пересечения нуля переменным током для Arduino
• Фотодиодные схемы Работа и использование
• Учебное пособие по схемам фотодиодных операционных усилителей
• Проблемы с параллельным подключением МОП-транзисторов
• Реле постоянного тока на МОП-транзисторах с фотогальваническими драйверами
• Входные цепи оптопары для ПЛК
• Все транзисторы NPN H-Bridge Control Motor Control
• Photo Voltaic Tutorial Твердотельные реле с выходом MOSFET
• Оптическая изоляция блоков управления двигателем H-Bridge
Модель
• 10-амперный переключатель питания на базе 2N3055
• TA8050P Блок управления двигателем H-Bridge
• Подключение твердотельных реле Crydom MOSFET
• h21L1, 6N137A, FED8183, TLP2662 Оптопары с цифровым выходом

• Фотодиоды и принципы их работы
• Схемы фотодиодных операционных усилителей
• Использование драйверов фотогальванических МОП-транзисторов

Ардуино

• Ардуино
• Преобразование Arduino PWM в аналоговый
• Вольтметр аналогово-цифрового преобразования Arduino
• Better Arduino Rotary Encoder Sensor
• Простой 3-проводной интерфейс MAX6675 АЦП для термопары Arduino

• Магнитные переключатели и датчики на эффекте Холла
• Схемы стабилизатора транзистор-стабилитрон
• Создание регулируемого источника питания 0–34 В с помощью LM317

• Катушки для высокоселективного кристаллического радиоприемника
• Неоновые (NE-2) схемы, которые можно собрать
• Общие сведения о ксеноновых импульсных лампах и схемах

• LM2575 Простые импульсные регуляторы напряжения
• Простая двухтранзисторная схема светодиодной мигающей лампы
• Генерация высокого напряжения с помощью катушки индуктивности

Веб-сайт Copyright Lewis Loflin, Все права защищены.
Если вы используете этот материал на другом сайте, предоставьте ссылку на мой сайт.

 

Компараторы ОУ — Electronics-Lab.com

Введение

В большинстве предыдущих руководств по операционным усилителям схемы имели петлю обратной связи с инвертирующим входом. Этот дизайн является наиболее распространенным, потому что он действительно обеспечивает стабильность и позволяет избежать нежелательных эффектов насыщения, а также его часто называют 9.0225 линейный режим .

С другой стороны, когда на инвертирующий вход не подается обратная связь, говорят, что операционный усилитель работает в нелинейном режиме , мы также можем сказать в конфигурации без обратной связи . Компараторы представляют собой специальные схемы операционных усилителей, которые предназначены для работы в нелинейном режиме и могут использоваться как простые логические элементы.

Презентация схемы вместе с основами компараторов дана в первом разделе.

Во втором разделе мы увеличиваем сложность схемы, чтобы показать, как перевести так называемую «переломную точку» или «порог» компаратора. Мы показываем, что возможность перевода этого значения важна для правильной разработки детекторов уровня.

Триггеры Шмитта обсуждаются в третьем абзаце, мы увидим, как работают такие компараторы и как их можно использовать в реальных приложениях. Более того, мы подчеркиваем их преимущества, сравнивая их с базовыми компараторами.

Представление

Неинвертирующий компаратор

Простейший компаратор состоит из операционного усилителя без какого-либо резистора или контура обратной связи, сравниваемый сигнал V ₁ и подает на неинвертирующий вход опорный сигнал V _ref подает инвертирующий вход, выход помечен как V _из , а питание V _S+ и V _S- , которые могут быть симметричными или нет.

рис. 1: Представление схемы неинвертирующего компаратора

В этом разделе презентации мы представим и допустим, что V _ref представляет собой землю, и поэтому V _ref =0. При этом допустим, что предложение симметрично (V _S+ = -V _S- ).

Работа этой схемы чрезвычайно проста и может быть суммирована в зависимости от значения V ₁ :

• Если V ₁ исх. , V _вне =V _S-

Отсутствие обратной связи на инвертирующий вход приводит к насыщению усилителя до уровня мощности питания при дифференциальном входе V _в =V ₁ -V _ref =V ₁ становится немного больше нуля по абсолютному значению

Входная/выходная характеристика, связанная со схемой Рис. :

рис. 2: Передаточная характеристика неинвертирующего компаратора

Если на вход подается синусоидальный сигнал, компаратор может использоваться для преобразования синусоидального сигнала в прямоугольный: входной синус

Инвертирующий компаратор

В предыдущем подразделе сравниваемый сигнал подавался на неинвертирующий вход, а опорный — на инвертирующий вход операционного усилителя. Однако роли можно поменять местами, чтобы получить инвертирующий компаратор, такой как представленный в .

Если V ₁ ref , В _из =В _С+

Если V ₁ >V _исх. , V _вне =V _S-

Передаточная характеристика для этой конфигурации также является функцией Хевисайда, но с положительным насыщением для V ₁ <0 и отрицательным для V ₁ >0:

рис. 5: Передаточная характеристика инвертирующего компаратора

Преобразование точки опрокидывания

Некоторых сложностей может добавить делитель напряжения в опорной ветви к неинвертирующему или инвертирующему компаратору для преобразования точки опрокидывания. переломная точка — это значение V ₁ , для которого выходной сигнал внезапно меняется с высокого (соответственно низкого) на низкое (соответственно высокое) значение. В предыдущем разделе переломный момент всегда происходил при V ₁ =0.

Рассмотрим компаратор, представленный в Рис. 6 :

Рис. 6: Неинвертирующий компаратор с положительной точкой опрокидывания

Благодаря делителю напряжения на инвертирующий вход ОУ подается альтернативное опорное напряжение, обозначенное V’ _ref . Этот новый эталон удовлетворяет формуле делителя напряжения: V’ _ref+ =+V _S (R ₂ /(R ₁ +R ₂ )). Обратите внимание, что делитель напряжения также может поставляться с отрицательным источником питания V _S-, в этом случае альтернативный номер имеет отрицательный знак (мы обозначаем его как V’ _ref-).

Эти наблюдения можно обобщить в следующих передаточных характеристиках:

рис. 7: Передаточные характеристики неинвертирующего компаратора с положительной (слева) и отрицательной (справа) точкой опрокидывания

Если мы рассмотрим инвертирующий компаратор, действие той же схемы делителя напряжения будет иметь противоположный эффект. Действительно, если на делитель напряжения подается положительный (соответственно отрицательный) источник питания, смещение точки опрокидывания будет отрицательным (соответственно положительным). Более того, сигнал инвертируется, как показано на рис. 5 .

Вход, зависящий от времени

Перевод точки опрокидывания позволяет установить пороговый уровень компаратора на ненулевой уровень. Когда в схему подается переменный входной сигнал, например, выходной сигнал датчика освещенности или температуры, с помощью этого базового компаратора можно создать простой детектор уровня.

рис. 8: Функционирование датчика уровня

Триггер Шмитта

Неинвертирующий триггер

Смещение точки опрокидывания также может быть реализовано путем добавления схемы делителя напряжения в качестве контура обратной связи в неинвертирующую ветвь, инвертирующую ветвь заземлен (V _ref =0). Полная конфигурация показана на Рис. 9 ниже, он также известен как триггер Шмитта , мы берем в качестве примера неинвертирующий компаратор:

рис. 9: Представление схемы неинвертирующего триггера Шмитта

В ситуации, предложенной в Рисунок 9 , дифференциальный вход может быть записан как V _в =V ₊ -V _ref =V ₊ . Кроме того, напряжение V ₊ может быть записано как суперпозиция V ₁ и V _out благодаря теореме Миллмана: (R ₁ /R ₂ ). Поскольку выходное значение может быть равно только V _S или -V _S , есть два значения V ₁ , которые можно рассматривать как переломные моменты, мы обозначаем их V _{T +} и V _T- для «порога»:

• V _T+ =V _S (R ₁ /R ₂ ) — верхний порог, для которого V _out =V _S- →V _S+ 9010
• V _T- =-V _S (R ₁ /R ₂ ) — нижний порог, для которого V _вых =V _S+ →V _S-

Входная/выходная характеристика неинвертирующего триггера Шмитта представляет собой график гистерезиса, представленный в положительная обратная связь для инвертирующей конфигурации:

рис. 11: Представление схемы инвертирующего триггера Шмитта

В этом случае дифференциальный вход может быть записан как V _in =V _out (R ₁ /(R ₁ +R ₂ ))-V ₁ , входное напряжение V ₁ , которое отменяет дифференциальный вход, равно 9 В 9024 1 = -V _из (R ₁ /(R ₁ +R ₂ )).

В зависимости от знака V _из могут быть определены два порога, специфичные для инвертирующей конфигурации:1 +R ₂ ))

V _T- =+V _S (R ₁ /(R ₁ +R ₂ ))

Соответствующий график гистерезиса для инвертирующего триггера Шмитта приведен на . в основном используются для преобразования аналоговых сигналов в цифровые сигналы.

Однако недостатком «базовых» компараторов является то, что они запускаются фоновым шумом. Одним из очень ценных свойств триггеров Шмитта является их помехоустойчивость , что означает, что компаратор будет переключаться между низким и высоким выходными состояниями только тогда, когда вход эффективно запускает его. Более того, поскольку состояние высокого выхода запускается верхним порогом, а состояние низкого выхода — низким порогом, триггеры Шмита обычно добавляют задержку по сравнению с «базовыми компараторами».

При повторном рассмотрении Рисунок 8 мы можем представить, что во время второй глобальной вариации освещенности два пика могут быть связаны с некоторым шумом (например, исходящим от пользователя).

Благодаря гистерезису, который может быть достигнут с помощью триггера Шмитта , если нижний порог установлен ниже минимального уровня шума, фоновый шум не запускает компаратор:

рис. 13: Сравнение «базового» компаратора и триггер Шмитта для определения уровня

Заключение

Компараторы — это операционные усилители, специально разработанные для работы в без обратной связи или с положительной обратной связью , что является одновременно нестабильным и нелинейным режимами. Их выход может быть равен только двум различным значениям, которые примерно соответствуют напряжениям питания. Выходное напряжение или напряжение насыщения в зависимости от входного сигнала. Этот вход сравнивается с опорным напряжением, которое устанавливает порог компаратора.

Во втором разделе мы видели, что пороговое напряжение можно изменить, добавив простую схему делителя напряжения в инвертирующую ветвь операционного усилителя. Базовые компараторы работают в разомкнутом контуре и имеют только один порог, что делает их простыми в разработке и быстродействующими.

Третий раздел посвящен триггерам Шмитта , преимущество которых заключается в том, что они не срабатывают от фонового шума, как это делает базовый компаратор. Триггеры Шмитта не работают в конфигурации с разомкнутым контуром, а работают с положительной обратной связью на их неинвертирующий вход. Это позволяет им иметь два пороговых уровня (высокий и низкий), как следствие, их передаточная характеристика является гистерезисной.