Komparator napięcia

Komparator napięcia - jednostka, która wykonuje porównanie dostępnego poziomu napięcia do sygnału odniesienia. Odpowiedź zazwyczaj jest to wartość binarna - tak lub nie, zero lub jeden.

Dzięki

Bez braci Kuzniecow nie dostarcza czytelnikowi z takich wspaniałych recenzji. Nie można ignorować pracę zespołu naukowego o nazwie N. Novgorod State University Lobachevsky, jej członkowie, między którymi:

• Sdobnyakov VV
• Karzanov VV
• Shabanov, VN
• Recenzenci: Dorokhin MV I Zdoroveishev AV

informacje ogólne

Komparator porównuje dwa napięcia, stąd nazwa. Jeśli to konieczne, uwarunkowana sygnał jest ukształtowany jako kodu binarnego lub oznaczenia wydane różnicę inaczej:

1. Spadek napięcia strome (przód lub spadek).
2. Pulse o pożądanych cechach.
3. Zmiana polaryzacji napięcia wyjściowego.
4. Kod binarny w logice systemu chipsetu.

Komparator geograficznie część przetwornika analogowo-cyfrowego, przy czym sposób jest stosowany osobno. Dokładność elementem zależy bezpośrednio, jak również na chwilę. Cechy komparatora obejmują:

• Wrażliwość.
• Wydajność.
• Koszt.
• Trwałość.
• Stabilność.
• ładowność.
• opór i tak dalej wejściowego.

Większość komparatory realizowane w oparciu o wzmacniacze operacyjne, katalogi danych są wspólne. Osiąga się to poprzez wprowadzenie informacji zwrotnej, który ukuł w latach 30. XX wieku.

Funkcje komparatory

Czułość odnosi się do minimalnej komparatora napięcia, nadające się do postrzegania. różnicowy pary tranzystorów stosowane we wzmacniaczach operacyjnych, zwiększenie odporności na ciepło, a zatem służą do tworzenia porównawczych. Parametr ściśle związane z uchwałą lub precyzji. Czułość silnie zależy od projektowania obwodów, to jest oczywistym faktem.

Poza stabilnością termiczną i architektury dla parametru wpływającego na niezawodność i odporność na zakłócenia. W praktyce, optymalna czułość powiedzieć, równa połowie rozładowania konwerter analogowo-cyfrowy. Oznacza to, że z powodu komparator nie zmniejsza dokładność pomiaru. Na obecnym etapie rozwoju technologicznego jest często bardzo różne wartości.

Prędkość technologia cyfrowa jest wielki, ale biorąc pod uwagę fakt, że potrzeba nadajnik do zrobienia Próbka częstotliwość zegara procesora musi być setki, jeśli nie tysiące razy wyższy niż dyskretnych liczy. A głównym czynnikiem ograniczającym jest charakterystyka komparatora prędkości. Na swoim drugim wejściu w momencie pomiaru napięcia odniesienia stopniowo wzrasta aż do meczu. I generuje wynik cyfrowego kodu.

Częstotliwość próbkowania jest określona przez prędkość przetwarzania badano. Jeśli ten zakres dźwięku, wartości zaczynają się od 45 kHz i może być czterokrotnie więcej do nagrywania w studio. W każdym przedziale czasowym porównawczej muszą mieć czas na porównanie napięcia, najniższą częstotliwość dokładności 0,5% leży już w regionie 10 MHz. W praktyce istnieje wiele większe ilości, ale należy pamiętać, głównym magistrali płyty głównej staje najszybszy odcinek jednostki systemowej (PC).

Komparator wydajność wyrażona czasu między sąsiednimi pomiarami. Składa się ona z zwiększenie odstępu porównuje napięcie do pożądanego poziomu i prędkości elementów elektronicznych. Te ostatnie dane obejmują okres od komparatora decyzja dla wystawienia impuls sygnału z jego rzeczywistym wyglądem na ustaleniach. Drugi parametr jest uważany za kąt nachylenia krawędzi, ponieważ układ logiczny ustawiony próg. Jest uważany za ważny czas odzyskiwania dla którego komparator powraca do swojego pierwotnego stanu.

Parametry te określają ilość częstotliwości zegara komparatora. Pod obciążeniem pojemność odnosi się do zdolności do wydawania sygnału na tyle silne, aby wywołać schematów zależnych. Odróżnić tzw możliwość przeciążenia, pokazując, jak duża jest różnica w czasie w sąsiednim napięcia odniesienia. W celu skrócenia okresu pomiaru, począwszy od drugiego komparatora może wykonać dwa równoległe proces pomiaru:

1. Zwiększenie napięcia w stosunku do poprzedniego odczytu.
2. Zmniejszenie napięcia w stosunku do poprzedniego odczytu.

Tak będzie w stanie szybko znaleźć wynik bez konieczności przechodzenia przez cały zakres od początku. Choć potrwa aż dwa równoległe komparator włączone. Ale oszczędności w kosztach czasie tej walki. Powodzenie takiego zdarzenia bezpośrednio wpływa na możliwość przeciążenia.

Rezystancja wejściowa tworzy dzielnik rezystancyjny źródło sygnału, a im jest mniejsza, tym większa dokładność, większość spadki napięcia tutaj. Wraz ze wzrostem parametru i zmniejszenie poboru prądu. Większość impedancja wejściowa komparatora dostosuje specjalnie zrobione potrzebę oddzielnych obwodów.

Odmiany komparatorów

Większość z tych komparatorów są na podstawie schematów wzmacniaczy operacyjnych, objętych łańcucha dodatniego sprzężenia zwrotnego. Ze względu na wysoki zysk jest możliwy do osiągnięcia pionowe funkcje etapie transferu.

Cechy wzmacniacza operacyjnego w rodzaju fabuły jest liniowa. Wykres jest symetryczny w stosunku do zera. Przy pewnej wartości Uogr nasycenia i napięcie wyjściowe nie rośnie dalej. Obserwuje się to w dodatniej wartości wejściowych i ujemne. Opisany właściwość jest używana do budowy komparatorów.

Wzmacniacz operacyjny jest pokryte przez połączenie siłowe, a współczynnik jej współczynnika transmisji jest odwrotnie proporcjonalna do przenoszenia wzmacniacza operacyjnego wzór dąży do nieskończoności. Od tego parametru zależy nachylenie wykresu, staje się w pozycji pionowej. Co jest wymagane w praktyce do porównywania napięcia.

Standardowe każda wartość jest dozwolone. Na przykład, możliwa realizacja obwodzie przejścia napięcia przez zero. Ale jako część środków przetwornik analogowo-cyfrowy wartość w zakresie uważanym za stały wzrasta napięcie odniesienia aż równa. I w tej chwili produkowane impuls przypadek.

komparator progowy

Napięcie komparator progowy - wspomniany w literaturze. Charakterystyka przenoszenia jego prosta - gdy różnica na wejściach wzmacniacza operacyjnego staje się zerem, nie jest odpowiedzią na wyjściu. Ruchu powrotnego wzdłuż charakterystyka przenoszenia przechodzi przez tą samą drogą.

Są one zorganizowane w sposób opisany powyżej: w roboczym sprzężenia zwrotnego wzmacniacz jest pokryte przez strome, pionowe charakterystyki przenoszenia. Ale pozostaje kilka małych błędów. Napięcie odniesienia dostarczany z przyjętym wejścia nieodwracająca.

histerezy komparatora

Histerezy komparatora nazwano na fakt, że współczynnik przełożenia pętli zwrotnej różni się co do wartości bezwzględnej i znaku. Wynikiem tego jest to rodzina charakterystyk przewodzenia, umożliwia tworzenie komparatora składa się z pojedynczej wartości napięcia jest wyłączony inaczej.

Urządzenie znajduje zastosowanie w przypadku szumu o wysokiej częstotliwości na linii. A gdy wartość jest wielokrotnie zmieniane w określonym przedziale pomiarowym, konwencjonalny komparator napięcia łatwo przegapić. Jednocześnie histerezy dokładnie oszacować z dokładnością do zakłóceń i by utrzymać produkcję, aż proces pod badaniu jest zbliżona do normy.

Wszelkie prawdziwe histerezy komparatora jest uważany z powodu błędu w pewnych rodzajach specjalnie mają wydłużoną pętlę opisaną w związku z niuansów. Wymowa charakterystyczne prostokątny charakteryzuje przerzutnika Schmitta. Jego funkcja histerezy przenoszenia może być stosowany do konstruowania porównawcze. Ze względu na obecność dodatniego sprzężenia zwrotnego charakterystycznej spust Schmitt ma nachylenie odczuwalny.

Nawet dla układów analogowych progu czułości wynosi 5-10 mV, który jest na tyle w większości przypadków. Ponieważ czas podróży spust Schmitt jest zredukowana do 0,1 ms, staje się możliwe do przetworzenia oceny sygnału częstotliwości kilkuset kHz (znacznie wyższa USG). Przedstawione na rysunku wyzwalacz ma duży i mały dryf temperatury Zakres pomiaru.

Ze względu na prostotę popularnego zrównoważonego układu regeneracyjnego z diodami. Zwrotne jest realizowane za pośrednictwem transformatora. Dzięki zastosowaniu średniego punktu pracy możliwe jest jednoczesne generowanie zarówno pozytywne jak i negatywne opinie. Porównywane napięcia są doprowadzone do katody diody (n-regionu, w którym przestrzeń wyznaczona linia prostopadła). punkt pracy tranzystora jest wybierana na początku charakterystyki prądowo-napięciowy, prąd bazy jest tak obliczona, aby nie doszło do nasycenia.

Skraplacz wykonuje separację galwaniczną podstawy i obwodu wejściowego. Jeśli dioda D1 jest zablokowana, a D2 - otwarty, praca negatywną opinię. W rezultacie pokolenie nie występuje. Inaczej oscylator blokowanie produkuje pierwszy impuls. Jego pozytywna krawędź oznacza, że ​​normy na równi z szacunkowej wartości. Czułość zrównoważony obieg regeneracyjny może osiągnąć 1 mV.

Komparatory dioda tunelowa ładny mały rozmiar, doskonałą wydajność, niski poziom hałasu, niskie progi przełączania zasilania. wytrzymałość mechaniczna i odporność są dobrze znane półprzewodniki. Diody tunelowe są rzadkie urządzenia, nie boją się promieniowania, co czyni je popularne w zastosowaniach specjalnych. Ponadto odporność tych komparatorów są bardzo małe, co zmniejsza czułość.

Charakterystyczne dla diody tunelu obejmuje część o ujemnej różnicy odporności, co pozwala na realizację pożądanej funkcji przenoszenia. Oczywistą wadą obwód staje się niską dokładność. Charakterystyka prądowo-napięciowych diody tunelu jest zbyt płytkie. Ale prostota komparatora nie mogą być porównywane z innymi urządzeniami typu. Nie można nazwać histerezy, do odbioru tego typu cech wymaganych co najmniej dwie diody tunel.

Najprostszym komparator

Dwie diody tunelowe można łatwo skonstruować prosty komparator, w tym podwójne schemacie. Zakłada się, że rzeczy są identyczne. Charakterystyka przenoszenia układu jest silnie uzależniona od obwodu napięcia zasilania. Cechy łatwo zmieniać, co skutkuje większą elastyczność. Czułość mierzony prąd i doświadczalnie otrzymanych wartości leżą w zasięgu 8 mA przy częstości 200 MHz zegara i 3 mikroamperów - 50 MHz.

Podział na zasadzie działania

Oprócz czysto funkcjonalnych cech omówionych powyżej, komparatorami są podzielone na zasadzie działania na:

1. Regenerujące.
2. Generator.
3. Amplituda impulsu.
4. Modulator.

Jest o generowane wyjść urządzeń. W komparatorze napięcia emituje dwa procesy: zmienne porównawczych i tworzące sygnał wyjściowy. Statyczny błąd jest spowodowany jedynie przez dwóch powodów:

1. Hałas.
2. dryf temperatury i starzenia.