Jännite komparaattorin

Jännite komparaattorin - yksikkö, joka suorittaa vertailun käytettävissä jännitetasolla referenssisignaalin. Vastaus, yleensä se on binääriarvo - kyllä ​​tai ei, nolla tai yksi.

kiitos

Ilman veljekset Kuznetsov ei antaa lukijalle niin ihana tarkastelu. Voi sivuuttaa työtä tieteellisen joukkueensa N. Novgorod State University Lobachevsky, sen jäsenet, joiden väliin:

• Sdobnyakov VV
• Karzanov VV
• Shabanov, VN
• Arvioijat: Dorokhin MV Ja Zdoroveishev AV

yleistietoa

Komparaattori vertaa kaksi jännitettä, joten nimi. Tarvittaessa vakioitu signaali on muodostettu binäärikoodi tai merkki myönnetään ero muuten:

1. Jyrkkä jännitehäviö (etu- tai lasku).
2. Pulssi, joilla on halutut ominaisuudet.
3. Polariteettia vaihtamalla lähtöjännitteen.
4. Binäärikoodin järjestelmässä logiikkaa piirisarja.

Komparaattorin maantieteellisesti osa analogia-digitaali-muunnin, menetelmää sovelletaan erikseen. Elementti tarkkuus riippuu suoraan, sekä hieman. Ominaisuudet komparaattorin ovat:

• Herkkyys.
• Suorituskykyä.
• Kustannuksia.
• Kestävyys.
• Vakautta.
• Kantavuutta.
• Tuloresistanssi ja niin edelleen.

Useimmat vertaimet toteuttaminen perustuu operaatiovahvistimet, tietojen hakemistoja ovat yleisiä. Tämä saavutetaan ottamalla käyttöön palaute loi 30s XX vuosisadan.

ominaisuudet komparaattorit

Herkkyys tarkoittaa pienin jännite komparaattorin, sopii käsitys. Differentiaalista transistorien, joita käytetään operaatiovahvistimien, kohonnut lämpötila vakautta, siksi voidaan luoda vertaimet. Parametri liittyy läheisesti tarkkuutta tai tarkkuus. Herkkyys riippuu voimakkaasti piirin suunnittelu, se on ilmeinen tosiasia.

Lisäksi lämpöstabiilius ja arkkitehtuurin parametrin luotettavuuteen vaikuttavat ja melu koskemattomuutta. Käytännössä optimaalinen herkkyys sanoa, sama puoli vastuuvapauden analogia-digitaali-muunnin. Tämä tarkoittaa sitä, että koska komparaattorin ei pienene mittaustarkkuutta. Tässä vaiheessa teknologisen kehityksen on usein hyvin erilaiset arvot.

Nopeus digitaalitekniikka on suuri, mutta kun otetaan huomioon se, että lähetin täytyy saada tehdä näyte kellotaajuus prosessorin täytyy olla satoja, jos ei tuhansia kertoja suurempi kuin erillisten laskee. Ja tärkein rajoittava tekijä on nopeus ominaisuudet vertailuryhmässä. Sen toiseen tuloon aikaan mittaamalla referenssijännitteen kasvaa vähitellen, kunnes saavutetaan ottelussa. Ja luo digitaalisen koodin tuloksen.

Näytteenottotaajuus määräytyy prosessin nopeudesta tutkittiin. Jos tämä ääni alue, arvot alkavat 45 kHz voi olla neljä kertaa enemmän studiossa äänittämässä. Kullakin aikavälillä komparaattori on oltava riittävästi aikaa verrata jännite, alin taajuus tarkkuus 0,5% sijaitsee jo alueella 10 MHz. Käytännössä on paljon suurempia määriä, mutta muista, linja-emolevyn tulee nopein osa järjestelmän yksikön (PC).

komparaattorin suorituskyky ilmaisee ajan vierekkäisten mittausten. Se koostuu lisätä välin vertaa jännitteen halutulle tasolle ja nopeus elektronisia komponentteja. Jälkimmäisessä luvut sisältävät ajanjakson päätöksestä komparaattorin myöntämisestä signaalin pulssin sen todellinen ulkonäkö havaintoihin. Toinen parametri pidetään reuna jyrkkyys, kuten logiikka siru asetettu kynnys. Se pidetään tärkeänä toipumisaika, jonka komparaattorin palaa sen alkuperäiseen tilaan.

Näiden parametrien määrän määrittämiseksi kellotaajuuden komparaattorin. Kuormituksen kapasiteetti tarkoittaa kykyä antaa signaalin tarpeeksi tehokas laukaisemaan riippuvainen järjestelmiin. Erottaa ns ylikuorma, joka osoittaa kuinka suuri ero kertaa vierekkäisten referenssijännite. Lyhentää mittausväliä, alkaen toisen komparaattorin voi kuljettaa kaksi rinnakkaista mittaus- menetelmä:

1. Jännitteen kasvattamisen verrattuna edelliseen lukeman.
2. Jännitteen laskua verrattuna edelliseen lukeman.

Joten se voi nopeasti löytää tulos ilman läpi koko joukko alusta. Vaikka se vie niin paljon kuin kaksi rinnakkaista vertailuryhmässä mukana. Mutta säästöt aikakustannukset tämän taistelun. Menestys tällaisen tapahtuman vaikuttaa suoraan ylikuorma.

Tuloresistanssi muodostaa resistiivinen jakaja signaalin lähde, ja pienempi se on, sitä suurempi on tarkkuus, suurin osa jännite laskee tässä. Lisääntymisen kanssa parametrin ja kulutuksen väheneminen nykyinen. Useimmat komparaattorin impedanssi mukautuu erityisesti otettu tarvita erillisiä piirejä.

lajikkeiden komparaattorit

Suurin osa vertaimet perustuu järjestelmiin operaatiovahvistimet, kuuluvat ketju positiivista palautetta. Koska korkea vahvistus on mahdollista saavuttaa pystysuoran siirron vaiheessa toimintoja.

Ominaisuudet operaatiovahvistimen eräänlainen juoni on lineaarinen. Kuvio on symmetrinen suhteessa nolla. On tietyn arvon Uogr kyllästää ja lähtöjännite ei kasva edelleen. Tämä havaitaan positiivisella alueella tuloarvojen ja negatiivinen. Kuvattua ominaisuutta käytetään rakentamiseen vertailijoiden.

Operaatiovahvistimen piiriin positiivisen liitännän, kertoimella sen lähetyksen kerroin on kääntäen verrannollinen siirron operaatiovahvistimen, jonka kaava on ääretön. Tästä parametri riippuu jyrkkyys kaavion, se on pystysuora. Mitä vaaditaan käytännössä vertailla jännitteet.

Standardi mikä tahansa arvo on sallittu. Esimerkiksi mahdollista piiritoteutuksesta jännitteen siirtyminen nollan kautta. Mutta osana analogia-digitaali-muuntimen, joiden arvo on alueella ajatella olevan vakio, referenssijännite nousee, kunnes se on yhtä suuri kuin. Ja tällä hetkellä tuotetaan koinsidenssipulssin.

kynnyskomparaattorille

Kynnys jännite vertailuryhmässä - mainittu kirjallisuudessa. Siirto ominaisuus hänen yksinkertaista - kun ero tuloissa operaatiovahvistimen tulee nollaksi, on vastaus lähdössä. Käänteinen liike pitkin siirto-ominaisuudet kulkee samaa reittiä.

Se on järjestetty kuten edellä on kuvattu: operaatiovahvistimen takaisinkytkentäsilmukka on kattaa jyrkkä, pystysuora siirto-ominaisuudet. Mutta vielä jonkin verran pieni virhe. Referenssijännite syötetään hyväksyttävistä ei-invertoivan tulon.

hysteretic vertailuryhmässä

Hysteretic komparaattori nimettiin siitä, että välityssuhde takaisinkytkentäsilmukan vaihtelee itseisarvo ja merkki. Tuloksena on perheen siirto-ominaisuudet, voidaan luoda komparaattori käsittää yhden ainoan arvon jännite ja kytketään pois päältä muuten.

Laite on käyttökelpoinen, kun kyseessä on korkean kohinan linjalla. Ja kun arvo on muuttunut toistuvasti ennalta määrätyllä mittausvälin tavanomainen jännite komparaattorin helposti huomaamatta. Samaan aikaan hystereesi arvioida tarkasti, joiden tarkkuus on häiriöitä, ja se pitää lähdön, kunnes prosessi tutkimus on lähellä standardia.

Mitään todellista hysteretic komparaattorin pidetään virheen vuoksi, tietyn tyyppisissä erityisesti on laajennettu silmukan yhteydessä on kuvattu vivahteita. Lausutaan suorakulmainen ominaisuus on tunnettu siitä, Schmitt. Sen hysteretic siirtofunktio voidaan käyttää rakentamaan vertailuryhmässä. Läsnäolosta johtuen positiivisen palautteen ominaisuus Schmitt on huomattava kaltevuus.

Vaikka analogisia piirejä kynnysarvo on 5-10 mV, joka on tarpeeksi useimmissa tapauksissa. Koska Schmitt matka lyhenee 0,1 ms, se on mahdollista käsitellä signaalia, jonka taajuus arviointi satoja kHz (paljon suurempi ultraääni). Esitetty kuviossa liipaisin on suuri lämpöryömintää ja pieni mittausalue.

Yksinkertaisuuden vuoksi suosittu tasapainoinen regeneroivan virtapiirin diodeilla. Palaute saadaan aikaan muuntajan. Käyttämällä keskimääräistä toimintapiste on mahdollista samanaikaisesti tuottavat sekä positiivinen ja negatiivinen takaisinkytkentä. Verratut jännitteet syötetään katodille diodit (n-alue, jolla alueella on vedetty kohtisuoraan linja). Työ transistorin valitaan alussa virta-jännite-, pohja nykyinen lasketaan siten, että ei kyllästyminen on tapahtunut.

Lauhdutin suorittaa galvaaninen emäksen eristämisen ja tulopiiriin. Jos diodi D1 on lukittu, ja D2 - avoin, toimii negatiivista palautetta. Tämän seurauksena sukupolvi ei tapahdu. Muuten sulkuoskillaattorin tuottaa ensimmäisen pulssin. Hänen positiivinen reuna ilmaisee, että standardi par arvioitu arvo. Herkkyys tasapainoinen regeneratiivinen piiri voi saavuttaa 1 mV.

Vertaimet Tunnelidiodit mukava pieni koko, erinomainen suorituskyky, hiljainen, vähän virtaa kytkentäkynnykset. Mekaaninen lujuus ja kestävyys ovat tunnettuja puolijohteita. Tunnelidiodit ovat harvinaisia ​​laitteita, ei pelokas säteilyn, mikä tekee niistä suosittuja erikoissovelluksiin. Lisäksi vastus näiden komparaattorien on erittäin pieni, mikä vähentää herkkyyttä.

Ominaispiirre tunnelin diodi sisältää osan, jossa on negatiivinen ero vastus, joka sallii toteuttaa halutun siirtofunktion. Ilmeinen haitta piiri muuttuu alhainen tarkkuus. Virta-jännite ominaiskäyrä tunnelin diodi on liian matala. Mutta yksinkertaisuus komparaattorin ei voida verrata muiden tyyppisiä laitteita. Sitä ei voida kutsua hystereesi, vastaanottamiseksi tämän tyyppinen vaaditut ominaisuudet vähintään kaksi tunnelin diodi.

Yksinkertaisin vertailuryhmässä

Kahdella tunnelin diodeja voi helposti rakentaa yksinkertainen vertailuryhmässä, mukaan lukien järjestelmän hengen. Oletetaan, että kohteet ovat identtisiä. Siirto järjestelmän ominaispiirre on voimakkaasti riippuvainen syöttöjännitepiiri. Ominaisuudet helposti muunnella, mikä lisää joustavuutta. Herkkyys mitatun virran ja kokeellisesti saadut arvot ovat alueella 8 mA: n taajuudella 200 MHz: n kelloa ja 3 mikroampeeria - 50 MHz.

Jakolasku toiminnan periaate

Puhtaasti toiminnalliset ominaisuudet edellä, komparaattorit jaetaan mukaan toiminnan periaate on:

1. Luodaan uudelleen.
2. Generaattori.
3. Pulssi-amplitudi.
4. Modulaattori.

Se on noin syntyy lähdöt laitteita. Jännitteen vertailijan päästää kaksi prosessia: vertailu muuttujat ja muodostaen lähtösignaalin. Staattinen virhe johtuu vain kahdesta syystä:

1. Melu.
2. Lämpöryömintää ja ikääntyminen.