Компараторы на операционных усилителях

Компаратор предназначен для сравнения двух напряжений, поступающих на его входы, и выдачи сигнала об их соотношении. В этом режиме в операционном усилителе отсутствует обратная связь и коэффициент усиления имеет свое максимальное значение.. В схеме однопорогового компаратора с двумя входами (рисунок 36) можно подавать сравниваемые сигналы на оба входа, или на один из входов подать напряжение опорного сигнала, а на второй сравниваемый с ним сигнал.

а) б)

Рисунок 36 Однопороговый компаратор

Если U₁ > U₂, выходное напряжение максимально и равно U _МАКС. (рис.36,б), а при U₁ < U₂ выходное напряжение – минимально и равно U _МИН. Опорное напряжение U_ОП положительное, отрицательное или равное нулю можно подключать к любому входу ОУ.

Точность сравнения напряжений по входам оценивается величиной (U_МАКС - U _МИН) /К_U.

Поскольку К_U =(1-5)10⁴ , то при |U_МАКС |= |U _МИН| =5 В точность сравнения составит 0,024 – 0,12 мВ.

Двухпороговый компаратор (рисунок 37) фиксирует, находится ли входное напряжение U_ВХ между двумя заданными пороговыми напряжениями U₁ и U ₂, или находится вне этого диапазона. Будем полагать, что все напряжения U_ВХ, U ₁ и U₂ положительные.

Пока U₁ > U_ВХ > U₂ на выходе операционных усилителей DA1 и DA2 будет высокий положительный уровень напряжения (временные диаграммы Х1 и Х2 на рисунке 37,б).

а) б)

Рисунок 37 Двухпороговый компаратор

Если входное напряжение станет больше U_1, на выходе усилителя DA1 напряжение станет отрицательным.

Если входное напряжение станет меньше U₂, отрицательное напряжение появится на выходе усилителя DA2.

Выходы DA1и DA2 можно подключить к логической схеме “И”, которая будет фиксировать результат совместной работы двух пороговых компараторов.

Дата добавления: 2015-05-06