Параметры компараторов

Компараторы описывается многими из тех параметров, которые характерны для ОУ ( коэффициентом усиления, входным сопротивлением, коэффициентом ослабления синфазного сигнала, напряжение смещения нуля, значением входных токов и т.д.).На ряду с этим ему свойственны и специфические параметры, к которым относятся чувствительность и время переключение. Чувствительность (разрешающая способность) характеризует точность сравнения сигналов и соответствует их минимальной разности ΔU_{вх min}, при которой напряжение на выходе достигает уровня срабатывания логического элемента. Значение ΔU_{вх min} у ИМС компараторов имеет порядок сотен микровольт, что хуже, чем у компараторов на ИМС операционных усилителей.  Время переключения t_пер характеризует быстродействие компараторов и соответствует времени с момента сравнения до момента достижения выходных напряжением уровня срабатывания цифрового элемента. Время переключения существенно зависит от разности сигналов на входах. Типичные значения tпр составляют десятки, сотни НС. 

Генераторы импульсных сигналов

Наиболее распространенные генераторы прямоугольных и линейно изменяющихся (пилообразных) импульсов напряжения. Генераторы могут работать в режимах: автоколебательном, ждущем, синхронизации. В автоколебательном режиме импульсные сигналы формируются непрерывно без внешнего воздействия. В ждущем режиме импульсный сигнал формируется лишь по приходу запускающего сигнала. В режиме синхронизации формируется импульсные напряжения, частота которых равна или кратное частоте синхронизирующего сигнала. 

Генераторы прямоугольных импульсов

Подобно генераторам гармонических колебаний генераторы прямоугольных импульсов преобразуют энергию источника постоянного тока в энергию электрических колебаний. Генераторы импульсных сигналов восполняют на дискретных, логических элементах или на ОУ. 

Симметричный мультивибратор в режиме автоколебаний

Мультивибратор выполнен на основе триггера Шмитта. R2 и R4 образуют положительную обратную связь, R1 и c образует отрицательную обратную связь. В зависимости от напряжения на выходе, которое может быть равно либо + Еп, либо — Еп (Еп — напряжение питания ОУ) на неинвертирующем входе ОУ устанавливается или , или  Ёмкость С перезаряжается с постоянной времени τ = RC.  Мультивибратор формирует прямоугольные импульсы (рис в) с периодом T=2RCgn(1+R3/R2)  Время tu1 заряда конденсатора С равно времени tu2 разряда, поэтому мультивибратор называется симметричным. Период колебаний T = tu1 + tu2. 

Несимметричный мультивибратор времени автоколебаний

Для получения колебаний, у которых tu1 ≠ tu2 вместо резистора R1 включаем два разных резистора R1 и R2 и два диода VД1 и VД2. Резистором R1 можно менять постоянную времени зарядки конденсатора С, а с резистором R2- постоянную времени его разрядки. 

Ждущий мультивибратор (одновибратор)

За счёт диода VD отрицательное напряжение на конденсаторе С (Uc) может иметь только отрицательное значение порядка — 0,7 В. Схема имеет одно устойчивое состояние, когда U_вых=U^-_нас= -Еп (диод VD открыт). Из этого состояния схема не может самостоятельно переключить к уровню U_вых=U⁺_нас=Еп. С приходом положительного запускающего импульса U_зап = U_м > U_ср схема переключается к уровню U_вых =U⁺_нас = Еп. После этого начинается заряд конденсатора С через резистор R1. Когда напряжение на конденсаторе Uc достигнет значение Uотп происходит возвращение схемы к уровню U_вых =U^-_нас =-Еп. В этом состоянии схема пребывает до поступления следующего запускающего импульсе.