Компараторы

Компараторы - это схемы, предназначенные для сравнения аналоговых сигналов. На вход компаратора  подаются 2 аналоговых сигнала. Когда амплитуда сигнал на входе 1 больше чем на 2 входе, то с выхода снимается уровень логической единицы, когда наоборот с выхода снимается логический ноль . Схематически компаратор можно построить так, чтобы он реагировал на равенство входных сигналов, т.е 1 на выходе будет в случае равенства входных сигналов.

Аналого-цифровое преобразование

По структуре АЦП делят на два типа : содержащие ЦАП и не содержащий ЦАП.

• АЦП, не содержащие ЦАП

    1) АЦП с промежуточным преобразованием во временной интервал. ГЛИН - генератор линейного изменяющегося напряжения. ГИП - генератор импульсной последовательности. Работа схемы: При поступлении тактового импульса счётчик сбрасывается в нулевое состояние и запускается ГЛИН. С выхода К1 короткий импульс подаётся на триггер (вход S). В результате чего триггер устанавливается в 1, которая поступает на Э1 и разрешает проходить через этот элемент импульсной последовательности, вырабатываемый ГИП. В результате чего счётчик начинает подсчитывать импульсы. Когда напряжение на выходе ГЛИН сравняется с входным напряжением, К2 выдаст на вход Rтриггера короткий импульс, сбрасывающий триггер в ноль. В результате импульсы с ГИП перестают поступать на счётчик, т.е. счётчик фиксирует цифровое значение напряжения. Недостаток данной схемы в том, что сложно реализовать ГЛИН с хороший линейностью напряжения; компараторы, срабатывающие точно в момент времени равенства входных сигналов. 2) АЦП с двойным интегрированием. АЦП данного типа работает следующем образом: В начальный момент времени, при подаче импульса запуска сбрасывается в нуль счётчик, Кл1 замыкается; Кл2 размыкается. Под действием входного напряжения С начинает заряжаться до уровня входного напряжения. В момент окончания импульса запуска счётчик начинает счёт импульсов с ГИ, т.к. конденсатор заряжен, то с выхода К снимается единица и импульсы с ГИ пропускаются в счётчик через Э1. В этот же момент Кл1 размыкается, Кл2 замыкается. Конденсатор начинает размыкаться. Когда конденсатор разряжается на выходе К будит 0 и счётчик перестаёт считать импульсы с ГИ.

• АЦП, содержащие ЦАП

ГИ вырабатывает последовательность, подающаяся на счётчик. Счётчик считает входную последовательность, выходные сигналы с него передаются на ЦАП. В результате с выхода ЦАП снимается ступенчато изменяемое напряжение. Когда после очередного импульса напряжение на  выходе ЦАП совпадает с входным, на компараторе К появляется ), запрещающий дальнейший счёт.

• АЦП следящего типа

В данной схеме компаратор управляет режимом работы счётчика. При U_вх>U_цап счётчик устанавливается в режим прямого счёта и поступающие на вход импульсы генератора последовательно увеличивают в счётчике число, пока U_цап не станет равным U_вх. При U_вх< U_цап счётчик переводится в реверсивный режим, поступающие на него импульсы уменьшают хранящиеся в нем число, пока U_вх= U_цап.