Компараторы, или сравнивающие устройства, предназначены для сравнения двух напряжений, поступающие на его входы. Одно из сравниваемых напряжений называется опорным, может быть постоянным или медленно меняющимся, другое имеет относительно большую скорость изменения. В зависимости от знака разности входных напряжений на выходе компаратора устанавливается или или
В качестве компараторов широко используется оперативное устройство. Простейшая схема на ОУ показана на рис.
| Передаточная характеристика |
Компараторы часто используют для получения прямоугольных импульсов из синусоидального или пульсирующего напряжения. Эти устройства получили название триггеров Шмидта.
В триггере Шмидта пороговые уровни переключения из одного состояния в другое, называемое уровнями срабатывания и отпускания не совпадают, как у обычного компаратора. Они различаются на величину, называемую гистерезисом переключения
Если то и на неинвертирующий вход с делителя подается напряжение
Пока увеличение входного напряжения не вызывает изменения выходного. При достижении входным напряжением значения и дальнейшим его увеличении изменяется полярность напряжения между входами, и на выходе устанавливается напряжение Напряжение при котором происходит скачкообразные изменения выходного называется напряжением срабатывания . После переключения на инвертирующим входе установив отрицательные напряжения
При уменьшении входного напряжения до величины полярность выходного напряжения изменяется и величина будет равна Ширина зоны гистерезиса будет равна то есть определяется соотношением резисторов и
Значение и можно изменить включив в цепь неинвертирующего входа источник опорного напряжения.
| Вид передаточной характеристики |
Сравнив уравнения для пассивной -цепи и для электронной схемы можно сделать вывод, что электронная схема эквивалентна такой -цепи у которой постоянная времени , то есть в раз меньше чем постоянная времени цепи, непосредственно образованной С и .
Интегрирующие цепи
Интегрирующей цепью (И.Ц.) называют четырехполюсник, сигнал на выходе которого пропорционален интегралу от входного сигнала
Для получения точного интегрирования необходимо:
Увеличение постоянной времени ограничено техническими возможностями и поэтому применяют электронные интеграторы. Для пассивной цепи: будем считать, что на входе цепи действует скачок напряжения:
По второму закону Кирхгофа для уравнение заряда конденсатора имеет:
Составим аналогичное уравнение для электронного генератора.
Напряжение на конденсаторе С можно найти как разность напряжений на обкатках относительно корпуса:
Учитывая, что получим
.