Схемы включения имс компараторов
На рис.196 приведена схема включения сдвоенного, стробируемого компаратора СА1 521 и 554 серий в режиме двухпороговой аналоговой схемы сравнения.
Из
УГО ИМС видно, что выходы двух компараторов
объединены по логической функции "ИЛИ".
С1 и С2 - независимые
стробирующие сигналы. Напряжение на
выходе схемы UВЫХ
= U0,
если UA
< UВХ
< UA
+ kUZ,
где
;
в остальных случая UВЫХ
= U1.
Рис.196
521СА3, 554СА3 - высокочувствительные компараторы без стробирования. Выходной каскад данных компараторов имеет открытые коллектор и эмиттер. Структурно выходной каскад изображен на рис.197,а. Такой выход позволяет подключать компаратор к ИМС различных структур (ТТЛ, КМОП, ЭСЛ). На рис.197,б приведена схема
Рис.197
включения компаратора с коллекторным выходом, а на рис.197,в - с эмиттерным выходом.
Используя дополнительный транзисторный ключ и входы балансировки компаратора, можно реализовать на базе ИМС 521СА3 компаратор со стробированием (рис.198,а).
.
Рис.198
Для повышения быстродействия входы балансировки соединяют с плюсовым источником питания (рис.198,б). В этом случае во входном дифференцирующем каскаде увеличивается ток плеч, что приводит к уменьшению времени переключения транзисторов.
597СА1 - быстродействующий стробируемый компаратор с запоминанием предыдущего состояния ЭСЛ-структуры. На рис.199 приведены временные диаграммы работы компаратора с запоминанием. Выходной сигнал UВЫХ по запрету стробирующего импульса UСТРОБ не меняет своего состояния в момент равенства входного сигнала UВХ и порогового напряжения UПОР. UВЫХ принимает единичное значение только после разрешения по стробирующему входу.
597СА3 - компаратор для работы с различными типами ИМС (два в корпусе). Вход US - вход сопрягающего напряжения. Для сопряжения с ТТЛ ИМС на вход US подают +5В, с КМОП - +15В. Диапазон изменения напряжения на входе US лежит в пределах 217В. Вход US можно использовать как стробирующий, в этом случае отсутствие управляющего напряжения запрещает работу компаратора. На рис.200 приведены схема включения ИМС 597СА3 в режиме детектора пороговых напряжений и временные диаграммы иллюстрирующие формирование выходного напряжения при сравнении с двумя пороговыми значениями UПОР1 и UПОР2. Общий вход US используется как стробирующий.
Рис.199
597СА3 - компаратор для работы с различными типами ИМС (два в корпусе). Вход US - вход сопрягающего напряжения. Для сопряжения с ТТЛ ИМС на вход US подают +5В, с КМОП - +15В. Диапазон изменения напряжения на входе US лежит в пределах 217В. Вход US можно использовать как стробирующий, в этом случае отсутствие управляющего напряжения запрещает работу компаратора. На рис.200 приведены схема включения ИМС 597СА3 в режиме детектора пороговых напряжений и временные диаграммы иллюстрирующие формирование выходного напряжения при сравнении с двумя пороговыми значениями UПОР1 и UПОР2. Общий вход US используется как стробирующий.
а) б)
Рис.200
На рис.201 приведены схема и временные диаграммы использования компаратора для преобразования аналогового сигнала в параллельный цифровой код. На один из входов компараторов подается входной аналоговый сигнал UВХ , а на другие входы - пороговые напряжения, которые формируются резистивным делителем из опорного напряжения UОП. В зависимости от веса разряда А1, А2, А3, А4, на соответствующий компаратор подается определенное пороговое напряжение UП1, UП2, UП3, UП4 . В результате сравнения на выходах компараторов получается 4-разрядный цифровой код.
Рис.201
Uп1 - определяет минимальный пороговый уровень сравнения.
,
и т.д.
Цифровой выходной код A4A3A2A1 требует дополнительного преобразования для получения двоичного кода.