6.8 Компаратор (устройство сравнения) напряжения на оу

Компаратором называется устройство, предназначенное для сравнения измеряемого напряжения с напряжением воспроизводимым мерой. В качестве меры используют источник опорного напряжения.

Принципиальная схема компаратора изображена на рисунке 6.12.

Рисунок 6.12 - Компаратор напряжения на ОУ

ОУ в устройстве сравнения работает в режиме бесконечно большого усиления (R_ОС = ∞), при этом на сигнал выходе равен предельному (~ +U_П) для: . В случае U_ВЫХ изменяется на нулевой (специализированный компаратор) или на ~ -U_П для стандартного ОУ. В специализированных компараторах (например, К544СА3) используются усилители с высокой скоростью нарастания выходного сигнала и дополнительные каскады ограничения напряжения низкого уровня уровнем нуля соответствующей серии логических интегральных схем. В компараторе К544СА3 уровень нуля и единицы совпадает с параметрами ТТЛ уровней.

На рисунке 6.13 изображены временные диаграммы, поясняющие работу компаратора.

Рисунок 6.13 - Диаграмма работы компаратора напряжения

В состав компаратора входит сопротивление положительной обратной связи R_Р необходимое для формирования зоны гистерезиса на выходной характеристике. Ширина зоны лежит в обратной пропорции с величиной R_Р . Размер гистерезиса должен превышать амплитуду помехи (чаще всего частота силовой сети 50 Гц ), наложенной на входной сигнал, в противном случае в переходном режиме на выходном напряжении будут возникать импульсы ложного срабатывания, которые иногда нежелательны.