Компараторы

Если U_вых = «1», когда U_вх  U_пор

Или U_вых = +U

U_вых = «0» (0), когда U_вх < U_пор

В качестве компаратора может быть использован ОУ без ОС, т. к. у него большой коэффициент усиления, то его переходная характеристика:

U_m = 12 B

K_u = 10⁴

U_лин = 2*12/10⁴ = 24*10^-4 = 2,4*10^-3  3 мВ

При условии, что U_вх- = U₀.

У ОУ область линейной характеристики составляет по входу единицы, десятки мВ, если  U_вх = U_вх+ - U_вх-> U_лин, то на выходе ОУ либо +U_m, либо

-U_m

Таким образом, ОУ без ОС позволяет сравнивать входные сигналы с точностью до единиц мВ, т. е. может быть использован как пороговое устройство - компаратор, с характеристикой, близкой к идеальному.

Пока U_вх < U_оп, то U_вых = –U_m

Когда U_вх > U_оп, то U_вых = +U_m

Если входной сигнал содержит шум, то во время действия помехи возникает многократное переключение компаратора. При этом для последовательных цифровых устройств это можно привести к сбою или неправильной работе. Для устранения этого эффекта используют компаратор с гистерезисом, который имеет разные пороги срабатывания.

Триггер Шмидта

U_оп задает опорный пороговый уровень, с помощью делителя R₁, R₂ обеспечивается ПОС и гистерезисная переключательная характеристика.

Имеются 2 порога переключения:

U⁺_пор (когда U_вых = +U_m)

U⁺_пор = U_вх+ = (+U_m*R₁)/(R₁ + R₂)

Когда U_вых = -U_m

U^-_пор = U_вх+ = (U_оп*R₂)/(R₁ + R₂) – (U_m*R₁)/(R₁ + R₂)

U⁺_п – U^-_п = U_гист = (2U_m*R₂)/ (R₁ + R₂)

U_оп = 0