Comparador de tensão

comparador de tensão - uma unidade que efectua a comparação do nível de tensão disponível para o sinal de referência. A resposta, normalmente, é um valor binário - sim ou não, zero ou um.

obrigado

Sem irmãos Kuznetsov não iria fornecer o leitor com uma revisão tão maravilhoso. Não podemos ignorar o trabalho da equipe científica chamado N. Novgorod State University Lobachevsky, seus membros, entre os quais:

• Sdobnyakov VV
• Karzanov VV
• Shabanov, VN
• Colaboradores: Dorokhin MV E Zdoroveishev AV

informações gerais

O comparador compara as duas tensões, daí o nome. Se necessário, um sinal condicionado é formado como um código binário ou sinal emitido diferença de outra forma:

1. A queda de tensão íngreme (frente ou diminuição).
2. Pulsar com características desejadas.
3. Alterando a polaridade da tensão de saída.
4. código binário na lógica do sistema do chipset.

Comparador parte geograficamente do conversor analógico-para-digital, o método é aplicado separadamente. A precisão elemento depende diretamente, bem como sobre o bit. As características do comparador incluem:

• Sensibilidade.
• Desempenho.
• Custo.
• Durabilidade.
• Estabilidade.
• capacidade de carga.
• Resistência de entrada e assim por diante.

A maioria dos comparadores implementadas com base em amplificadores operacionais, diretórios de dados são comuns. Isto é conseguido através da introdução de feedback que cunhou na década de 30 do século XX.

características comparadores

Refere-se a sensibilidade do comparador de tensão mínima, adequado para percepção. pares diferenciais de transistores usados ​​nos amplificadores operacionais, o aumento da estabilidade da temperatura, por conseguinte, servir para criar comparadores. Parâmetro intimamente relacionado com a resolução ou precisão. A sensibilidade depende fortemente o desenho do circuito, é um fato óbvio.

Além da estabilidade térmica e arquitetura para um parâmetro que afecta a fiabilidade e imunidade a ruídos. Na prática, a sensibilidade óptima dizer, igual à metade do conversor analógico-digital de descarga. Isto significa que, por causa do comparador não é reduzida a precisão da medição. No estágio atual do desenvolvimento tecnológico é muitas vezes valores muito diferentes.

tecnologia digital de velocidade é grande, mas considerando o fato de que a necessidade transmissor para ficar pronto freqüência de clock amostra do processador deve ser centenas, se não milhares de vezes maior do que a discreta contagem. E o principal fator limitante é as características de velocidade do comparador. Na sua segunda entrada, no momento de medição da tensão de referência aumenta gradualmente até atingir um jogo. E gera o resultado código digital.

A taxa de amostragem é determinado pela velocidade do processo foi investigado. Se esta faixa de som, os valores começam a partir de 45 kHz e pode ser quatro vezes mais para gravação em estúdio. Em cada intervalo de tempo do comparador deve ter tempo para comparar a tensão, a frequência mais baixa para a precisão em 0,5% já se encontra na região de 10 MHz. Na prática, existem quantidades muito maiores, mas lembre-se, o principal de ônibus da placa-mãe torna-se a secção mais rápida da unidade de sistema (PC).

desempenho comparador expressa tempo entre as medições adjacentes. Ele consiste em aumentar o intervalo compara a tensão a um nível desejado e a velocidade dos componentes electrónicos. As últimas figuras incluem o período a partir do comparador de decisão para a emissão do impulso de sinal para a sua aparência real sobre os resultados. O segundo parâmetro é considerada a inclinação de ponta, como o chip lógica definida para o limite. Ele é considerado um importante tempo de recuperação para que o comparador retorna ao seu estado original.

Estes parâmetros determinam a quantidade da freqüência de clock do comparador. Sob capacidade de carga refere-se à capacidade para emitir um sinal forte o suficiente para desencadear esquemas dependentes. Distinguir chamada capacidade de sobrecarga, que mostra como a grande diferença em tempos a tensão de referência adjacente. Para encurtar o intervalo de medição, a partir do segundo comparador pode transportar duas processo de medição paralelo:

1. Aumentando a tensão em comparação com a leitura anterior.
2. redução da tensão em comparação com a leitura anterior.

Por isso, será capaz de encontrar rapidamente o resultado, sem passar por toda a gama de desde o início. Ainda vai demorar tanto quanto dois comparador paralelo incluído. Mas a poupança em custos de tempo desta luta. O sucesso de um evento como esse afeta diretamente a capacidade de sobrecarga.

A resistência de entrada forma uma fonte de sinal divisor resistivo, e quanto menor for essa, mais elevada a exactidão, a maioria das quedas de tensão aqui. Com um aumento no parâmetro e diminuindo atual consumo. Mais impedância de entrada do comparador se adapte feita especificamente necessidade de circuitos separados.

variedades de comparadores

A maioria dos comparadores é baseado em esquemas de amplificadores operacionais, cobertos por uma corrente de realimentação positiva. Devido ao alto ganho é possível conseguir as funções de transferência de fase verticais.

Características do amplificador operacional em um tipo de enredo é linear. O gráfico é simétrico em relação ao zero. Em um determinado valor Uogr saturar ea tensão de saída não cresce mais. Isto é observado na gama de valores de entrada positiva e negativa. A propriedade descrito é utilizado para a construção dos comparadores.

O amplificador operacional é coberto por uma ligação positiva, com um coeficiente de seu coeficiente de transmissão é inversamente proporcional à transferência do amplificador operacional, a fórmula vai para infinito. A partir deste parâmetro depende da inclinação do gráfico, torna-se vertical. O que é necessário na prática para comparar tensões.

Padrão qualquer valor é permitido. Por exemplo, uma implementação do circuito possível da transição de tensão pelo zero. Mas, como uma parte das medidas do conversor analógico-digital do valor dentro do intervalo considerado para ser constante, a tensão de referência aumentos até que é igual a. E, neste momento, produzido pulso coincidência.

um comparador de limiar

O comparador de limiar de voltagem - mencionado na literatura. A característica de transferência de sua simples - quando a diferença nas entradas do amplificador operacional torna-se zero, não existe uma resposta na saída. O movimento inverso ao longo da característica de transferência passa pelo mesmo caminho.

É organizado como descrito acima: um circuito fechado de realimentação do amplificador operacional é coberto por, uma característica de transferência vertical íngreme. Mas permanece algum pequeno erro. A voltagem de referência fornecida para a entrada não-inversora aceite.

comparador de histerese

comparador de histerese foi nomeado para o fato de que a relação de transmissão do ciclo de feedback varia em valor absoluto e sinal. O resultado é uma família de características de transferência, permite criar o comparador compreende um único valor de tensão e está desligado de outro modo.

O aparelho é útil no caso do ruído de alta frequência sobre a linha. E quando o valor é alterado várias vezes com um intervalo de medição predeterminado, um comparador de tensão convencional perder facilmente. Ao mesmo tempo histerese estimado com precisão com uma precisão de interferência e iria manter a saída até que o processo em estudo é próximo do padrão.

Qualquer comparador de histerese real ser considerado por causa do erro, em certos tipos de especialmente ter um anel estendido descrito em conexão com nuances. característica rectangular pronunciado é caracterizada por um disparador de Schmitt. A sua função de transferência de histerese pode ser utilizado para construir um comparador. Devido à presença de uma característica de feedback positivo do gatilho Schmitt tem inclinação apreciável.

Mesmo para limiar de sensibilidade de circuitos analógicos é de 5-10 mV, o que é suficiente na maioria dos casos. Uma vez que o tempo de ida e disparador de Schmitt é reduzido a 0,1 ms, torna-se possível processar um sinal de frequência de avaliação de centenas de kHz (muito mais elevada de ultra-som). Apresentado na Figura gatilho tem uma grande variação de temperatura e intervalo de medição pequena.

Devido à simplicidade populares circuito regenerativo equilibrada com diodos. Realimentação é conseguido através de um transformador. Usando o ponto de operação média, é possível gerar simultaneamente feedback positivo e negativo. As tensões de comparação são aplicados aos cátodos dos díodos (n-região em que a área desenhada linha perpendicular). ponto de trabalho do transistor é escolhido no início das características de corrente-tensão, a corrente de base é calculada de forma a que não a saturação ocorreu.

Condensador realiza um isolamento galvânico da base e do circuito de entrada. Se o diodo D1 está bloqueada e D2 - aberta, trabalhar feedback negativo. Como resultado, a geração não ocorre. Caso contrário, o oscilador de bloqueio produz o primeiro impulso. Sua borda positiva indica que o padrão a par com o valor estimado. Sensibilidade circuito regenerativo equilibrado pode atingir 1 mV.

Comparadores diodos túnel bom tamanho pequeno, excelente desempenho, baixo ruído, limiares baixos de comutação de potência. A resistência mecânica e a resistência são bem conhecidos semicondutores. diodos túnel são dispositivos raros, não com medo de radiação, o que os torna popular para aplicações especiais. Além disso, a resistência destes comparadores é extremamente pequena, o que reduz a sensibilidade.

Característica de um diodo túnel inclui uma porção com resistência diferencial negativo, o que permite realizar a função de transferência desejada. O circuito desvantagem óbvia se torna baixa precisão. A característica de corrente-tensão do diodo túnel é muito raso. Mas a simplicidade do comparador não pode ser comparado com quaisquer outros dispositivos do tipo. Ele não pode ser chamado de histerese, para receber este tipo de características necessárias pelo menos duas túnel de diodo.

O comparador mais simples

Com dois diodos túnel pode facilmente construir um comparador simples, incluindo o gêmeo esquema. Supõe-se que os itens são idênticos. A característica de transferência do sistema é fortemente dependente do circuito de tensão de alimentação. Os recursos variam facilmente, resultando em uma maior flexibilidade. A sensibilidade da corrente medida e os valores obtidos experimentalmente encontram-se na gama de 8 mA com uma frequência de relógio de 200 MHz e 3 microamperes - a 50 MHz.

A divisão no princípio da ação

Além das características puramente funcionais discutidos acima, os comparadores são divididos de acordo com o princípio de ação em:

1. Regenerando.
2. Generator.
3. Pulse-amplitude.
4. Modulador.

É sobre gerado saídas dos dispositivos. No comparador de tensão emitir dois processos: parâmetros de comparação e formando o sinal de saída. erro estático é causada apenas por duas razões:

1. Noise.
2. desvio de temperatura e envelhecimento.