Компаратор для сравнения однополярных напряжений с гистерезисной характеристикой

В рассмотренных компараторах могут быть получены характеристики с гистерезисными свойствами. Введение гистерезиса в работу компаратора несколько снижает точность сравнения, однако делает его невосприимчивым к шумам и помехам. Гистерезис достигается включением более высокого опорного напряжения, когда изменяется от низкого к высокому уровню по сравнению со значением, используемым, когда изменяется от высокого к низкому уровню.

При этом высокое значение опорного напряжения называется верхним порогом срабатывания (), а низкое – нижним порогом срабатывания (). Это достигается путем введения положительной обратной связи.

Получение гистерезисной характеристики рассмотрим на примере компаратора, в котором сравниваемые напряжения подаются на оба входа (рис. 9, а).

Учитывая, что за счет , , а переключение компаратора происходит при , используя принцип суперпозиции, можно записать:

. (27)

Отсюда следует, что условие переключения схемы определяется равенством , где

,

. (28)

На рис. 9,б показана идеальная характеристика компаратора для положительной полярности сравниваемых напряжений и .

Допустим, что в исходном состоянии выходное напряжение схемы имеет положительную полярность. В этом случае напряжение неинвертирующего входа, определяющее верхний порог срабатывания, равно:

. (29)

При переходе схемы в другое состояние выходное напряжение становится отрицательным и потенциал неинвертирующего входа, определяющий в данном случае нижний порог срабатывания схемы, становится равным:

. (30)

При этом ширина петли гистерезиса, определяющая помехоустойчивость схемы, равна:

. (31)

Если величина =0, то характеристика компаратора становится симметричной относительно нуля.

Введение положительной обратной связи позволяет получить гистерезисную характеристику и у компаратора для сравнения разнополярных напряжений.

Рассмотрим примеры использования компараторов в детекторах уровня, генераторах прямоугольных импульсов, ждущих мультивибраторах.

Дата добавления: 2015-07-08