Компаратори

Компаратори — це елементи порівняння, які широко використовуються в системах контролю та автоматичного керу­вання й відносяться до елементів імпульсної техніки. Компара­тор, виконаний на базі ОП (рис. 3.23, а), порівнює вимірювану напругу U_вх, яка подається на один із входів (переважно на інвертуючий), із опорною напругою (наперед заданою) U_оп, яка подана на інший вхід. Опорна напруга с незмінною в часі, додатної чи від'ємної полярності, а вхідна напруга - змі­нюється. Коли U_вх = U_оп, вихідна напруга ОП змінює свій знак на протилежний. Тому компаратор має ще назву «нуль-орган», оскільки зміна поляр­ності вихідної напруги (перемикання) відбувається за умови, що U_вх — U_оп = 0, де U_оп — задана напруга.

Якщо на інвертуючий вхід подається синусоїдний сигнал (U_вх), а на неінвертуючий — постійна напруга (U_оп) додатної полярності (рис. 3.23, б), то вхідна напруга ОП U_вхоп = U_bx - U_on . До моменту часу від 0 до t₁ U_{вх оп} < 0, тому U_вих = U⁺_вих._макс . В проміжку часу від t₁ до t₂ U_{вх оп} > 0, тому U_вих = U ^-_вих._макс .

U

U_вх

U_вх U_вих U_оп

t

U_оп

U_вих

а

t

б

Рис. 3.23. Схема компаратора (а) та його часові діаграми (б)

Контрольні питання та вправи

1. За якими ознаками класифікують електронні підсилювачі?

2. Знайти коефіцієнт підсилення потужності, якщо U_вх=0,2 В; U_{m вих.}= _.=5,6 В; R_вх=600 Ом; R_вих=5 Ом.

3. Визначити опір на вантаження R_н підсилювача, якщо напруга на ньому U_вих=3 В; потужність, яка споживається від джерела живлення, 3 Вт, а η=0,9.

4. Якими причинами можна пояснити завал частотної характеристики ПНЧ на низьких частотах?

5. Визначити коефіцієнт підсилення каскаду в області середніх частот, якщо на частоті f_н К_н=100 і М_н=3 дБ.

6. Що таке зворотній зв’язок?

7. Як змінюється коефіцієнт підсилення підсилювача при введенні від’ємного зворотного зв’язку?

8. Чому підсилювачі постійного струму знаходять широке застосування в електронній техніці?

9. Поясніть особливості міжкаскадних зв’язків в ППС.

10. Чому балансний каскад ППС часто називають мостовою схемою?

11. Яка різниця між балансним та диференційним каскадами ППС?

12. Складіть принципіальну схему операційного транзисторного підсилювача, який виконує функцію додавання.

13. Чому в схемах операційних підсилювачів використовуються підсилювачі постійного струму?

14. У чому полягає відмінність операційних підсилювачів від звичайних?

15. Яка роль зворотного зв’язку в операційному підсилювачі?

16. В неінвертуючого підсилювача на базі ОП опір резистора в ланці зворотного зв’язку 820 кОм, а опір резистора на інвертую чому вході ОП 20 кОм. Визначити його коефіцієнт підсилення.

17. Обчислити опір резистора в ланці зворотного зв’язку інвертую чого підсилювача на база ОП, в якого опір резистора на інвертую чому вході ОП 18 кОм. Вхідна напруга підсилювача 60 мВ, а напруга на виході -8,0 В.