Короткі теоретичні відомості. Функціональне призначення компаратора полягає в зміні стану виходу при перевищені вхідною напругою деякого граничного значення

Функціональне призначення компаратора полягає в зміні стану виходу при перевищені вхідною напругою деякого граничного значення. В якості компаратора може застосовуватися ОП. При цьому ОП працює переважно в області позитивного або негативного обмеження вихідної напруги, проходячи область підсилювального режиму тільки поблизу порогу.

На рис. 10.1 та 10.2 наведені схеми детекторів нульового рівня, що мають близьку до нуля граничну напругу. Схеми різняться способом подачі вхідного сигналу на вхід ОП. Використання різних входів ОП для подачі вхідного сигналу дозволяє реалізувати фіксацію рівня вхідної напруги позитивним або негативним перепадом напруги на виході компаратора.

Рис. 10.1. Детектор нульового рівня (схема 1)

На рис. 10.3 та 10.4 наведені схеми детекторів позитивного і негативного рівнів вхідної напруги. Граничний рівень вхідної напруги в цих схемах задається величиною напруги зсуву, що подається на інвертуючий вхід ОП. Напруга зсуву може задаватися стабілітроном, як показано на рис. 10.5.

Рис. 10.1. Детектор нульового рівня (схема 2)

Рис. 10.3. Детектор позитивного рівня вхідної напруги

Рис. 10.4. Детектор негативного рівня вхідної напруги

Максимальне та мінімальне значення вихідної напруги можна задавати за допомогою зовнішніх елементів. На рис. 10.6 наведена схема детектора нульової напруги з фіксацією рівнів вихідної напруги за допомогою стабілітрона.

Рис. 10.5. Детектор нульового рівня з фіксацією вхідної напруги стабілітроном

Рис. 10.6. Детектор нульового рівня з фіксацією вихідної напруги стабілітроном

Компаратор на рис. 10.7 фіксує наявність вхідної напруги в певному діапазоні значень. Якщо вхідна напруга змінюється в межах граничних значень, що встановлюються зовнішніми елементами, то вихідна напруга має низький рівень. При виході за встановлені межі вихідна напруга змінюється на високий рівень.

Динаміку перемикання вихідної напруги схеми можна простежити за осцилограмами вхідної та вихідної напруг. При знятті цієї характеристики на вхід схеми подається гармонійна напруга, а двопроменевим осцилографом фіксується вхідна та вихідна напруги.

Рис. 10.7. Компаратор