співпадають з основними параметрами ідеального операційного підсилювача (ОП). Компаратори і ОП є різновидами підсилювача напруження постійного струму. Їх відмінність полягає в тому, що ОП працює в лінійному режимі посилення малих сигналів в схемах з негативним зворотним зв'язком, а компаратор – без зворотного зв'язку в режимі обмеження вихідного напруження.
Однопороговими називаються пристрої порівняння, для яких коефіцієнт посилення використовуваного підсилювача завжди залишається позитивним (KU0 > 0). З цього виходить, що при роботі такого пристрою завжди присутня деяка область вхідної неідентифіковуваної напруги тобто існує погрішність визначення рівня вхідної напруги.
Регенеративними (гістерезисними) називають схеми порівняння, у яких передавальна характеристика неоднозначна.
Інтегральні компаратори відрізняються від схем порівняння, виконаних на ОП загального застосування, тим, що їх вихідний сигнал узгоджений за рівнем із напругами, використовуваними в цифровій техніці для відображення сигналів логічних нуля і одиниці. Розробка таких ІС, що мають (як і стандартний ОП) два входи (інвертуючий і неінвертуючий), була зумовлена тим, що хоча схеми порівняння на ОП і можуть забезпечити високу точність порівняння вхідних напруг і сформувати на виході сигнали необхідних (цифрових) рівнів, вони вимагають для цього введення великого числа додаткових елементів і, як правило, не можуть забезпечити потрібної швидкодії.
Швидкодію компараторів прийнято характеризувати їх часом відновлення tвід. Цей час вимірюється при подачі на його входи деяких стандартних сигналів: на неінвертуючий вхід подається постійна напруга 0,1 В, а на інвертуючий вхід – напруга тієї ж полярності, але з амплітудою, що перевищує рівень 0,1 В на величину напруги відновлення Uвід = 5 мВ. В цьому випадку час відновлення визначається як часовий інтервал між моментом рівності напруг на входах компаратора і моментом, коли його вихідна напруга досягне деякого порогового рівня Uпор, яке визначається рівнем спрацьовування логічних схем.
Створення високоякісних компараторів з високою роздільною здатністю і малим часом відгуку одночасно є складною технічною задачею. Однак пошуки нових схемотехнічних рішень привели до побудови ряду оригінальних схем.
Література
Алексеенко А.Г., Шагурин И.И. Микросхемотехника. – М.: "Радио и связь", 1985. – 267 с.
Аналоговые и цифровые интегральные микросхемы: Справочное пособие / Под ред. М.Р. Якубовского. – М.: "Радио и связь", 1990. – 312 с.
Гусев В.Г., Гусев Ю.М. Электроника. Учебное пособие для приборостроительных специальностей вузов. – 2-е изд. М.: Высшая школа, 1991. – 622 с.
Гутников В.С. Интегральная электроника в измерительных устройствах. – 2-е изд. – Л.: Энергоатомиздат., 1988. – 304 с.
Зельдин Е.А. Цифровые интегральные микросхемы в информационно-измерительной аппаратуре – Л.: Энергоиздат , 1986.
Зельдин Е.А. Цифровые интегральные микросхемы в информационно-измерительной аппаратуре. – Л.: Энергоатомиздат, 1986. – 280 с.
Калабеков Б.А. Цифровые устройства и микропроцессорные cистемы – М.: Телеком, 2000.
Опадчий Ю.Ф. Аналоговая и цифровая электроника. – М.: Радио и связь, 1996. – 768 с.
Токхейм Я. Основы цифровой электроники. – М.: Мир, 1988. – 420 с.
Фролкин В.Т., Попов Л.Н. Импульсные и цифровые устройства – М.: Радио и связь, 1992.
Шило В.Л. Популярные цифровые микросхемы. – М.: "Радио и связь", 1987. – 220 с.
Ямпольский В.С. Основы автоматики и электронно-вычислительной техники. – М.: Просвещение, 1991. – 223 с.
Додаток
Параметри інтегральних компараторів
Параметр | Тип компаратора
521CA1 | 521СА2 | 521СА3 | 521СА4
Напруга зміщення Uзм, мВ | I | 3 | 3 | 4
Вхідний струм зміщення Ізм, мкА | 25 | 45 | 0,1 | 2
Різниця вхідних струмів ?Івх, мкА | 5 | 7 | 0,01 | 0,5
Допустимий диференціальний сигнал, В | 5 | 5 | 30 | 5
Час відновлення tвід, нс | 40 | 40 | 200 | 15
Коефіцієнт посилення за напругою KU0, В | 1500 | 1700 | 200 000 | 5000