Компараторы напряжения
Компараторы напряжения реализуют функцию сравнения и предназначены для преобразования пороговых сигналов в цифровую форму; основу их построения составляют ОУ. Компараторы предназначены для сравнения входного сигнала с опорным. При этом в зависимости от того, больше входной сигнал опорного или меньше(на доли милливольта), на выходе компаратора за минимальное время должно установиться напряжение лог.0 или лог.1
Компараторы напряжения характеризуются рядом параметров, важнейшими из которых являются чувствительность, быстродействие, нагрузочная способность.
Основное применение компараторы напряжения находят в устройствах сопряжения цифровых и аналоговых сигналов. Простейшим примером такого применения является аналого-цифровой преобразователь.
Во многих отношениях компаратор аналогичен ОУ, любой ОУ можно использовать в качестве компаратора. Однако компаратор предназначен для использования без отрицательной обратной связи, за счёт этого удаётся, в сравнении с ОУ, увеличить его быстродействие. Кроме того, компаратор, зачастую, имеет выход типа «открытый коллектор» для обеспечения универсальности его применения.
Основными узлами, в которых используются компараторы, являются: генераторы прямоугольных импульсов; генераторы треугольных колебаний; широтно-импульсные модуляторы; детекторы прохождения сигнала через ноль; ограничители напряжения; таймеры; ждущие мультивибраторы и пр.
Наиболее важной характеристикой компаратора является время срабатывания или время задержки распространения сигнала. Это время между моментом скачкообразного изменения входного напряжения и моментом, когда выходное напряжение достигает определённого уровня
Основные отличия схемотехники компараторов от ОУ:
1. Т.к. компараторы не предназначены для работы с обратной связью, то в них отсутствует частотная коррекция.
2. В отличие от ОУ, которые являются линейными элементами, в компараторах может использоваться дозированная положительная обратная связь для повышения быстродействия и в этом случае на выходе компаратора при любом входном напряжении может быть только одно из двух напряжений, соответствующих высокому и низкому уровню.
3. В компараторах применены специальные методы по повышению быстродействия (например, транзисторы Шотки и др.).
4. Выходной каскад спроектирован таким образом, чтобы согласовываться как по уровню, так и по току с цифровыми микросхемами.
Измерительные цепи для резистивных датчиков. Общие положения.
Датчики физических величин на основе резистивных чувствительных элементов, резистивные датчики, являются, пожалуй, наиболее распространёнными. В данных датчиках измеряемая физическая величина преобразуется в изменение электрического сопротивления. Задача измерительной цепи заключается в преобразовании значения электрического сопротивления в электрический сигнал – напряжение или ток.
В связи с разнообразием резистивных датчиков и различными областями их применения различаются и измерительные схемы для них. В случаях, когда измеряемая физическая величина приводит к небольшому изменению электрического сопротивления, используются, так называемые, мостовые схемы.