Spanningsvergelijker

Spanningsvergelijker - een eenheid die de vergelijking van de beschikbare spanningsniveau met het referentiesignaal uitvoert. Het antwoord gewoonlijk is een binaire waarde - ja of nee, nul of één.

dank

Zonder broers Kuznetsov niet zou bieden de lezer met zo'n geweldige beoordeling. het werk van het wetenschappelijke team genaamd N. Novgorod State University kan niet negeren Lobachevsky, zijn leden, waartussen:

• Sdobnyakov VV
• Karzanov VV
• Shabanov, VN
• Reviewers: Dorokhin MV En Zdoroveishev AV

algemene informatie

De comparator vergelijkt de twee spanningen, vandaar de naam. Eventueel wordt een geconditioneerd signaal gevormd als een binaire code of teken andere wijze worden afgegeven verschil:

1. De steile spanningsval (voor- of achteruitgang).
2. Pulse met de gewenste eigenschappen.
3. Het veranderen van de polariteit van de uitgangsspanning.
4. Binaire code in het systeem logica van de chipset.

Vergelijker geografisch deel van de analoog-digitaalomzetter wordt de werkwijze gemonteerde. De nauwkeurigheid element hangt direct af, evenals de bit. De kenmerken van de vergelijker zijn onder meer:

• Gevoeligheid.
• Prestaties.
• Kosten.
• Duurzaamheid.
• Stabiliteit.
• Laadvermogen.
• Input weerstand en ga zo maar door.

De meeste vergelijkers uitgevoerd op basis van operationele versterkers, data directories komen vaak voor. Dit wordt bereikt door de introductie van feedback die bedacht in de jaren '30 van de twintigste eeuw.

features vergelijkers

Gevoeligheid is de minimale spanningsvergelijker, geschikt voor waarneming. Differentiële transistorparen die in het operationele versterkers, verhoogde temperatuurstabiliteit, ook dienen om comparators maken. Parameter nauw verwant aan de resolutie of precisie. De gevoeligheid sterk afhankelijk van de circuit design, is het een vanzelfsprekendheid.

Behalve thermische stabiliteit en architectuur voor een parameter die de betrouwbaarheid en storingsongevoeligheid. In de praktijk is de optimale gevoeligheid zeggen, gelijk aan de helft van de ontlading analoog-digitaalomzetter. Dit betekent dat vanwege de comparator meetnauwkeurigheid niet verminderd. Bij de huidige stand van de technologische ontwikkeling is vaak heel verschillende waarden.

Speed ​​digitale technologie is groot, maar gezien het feit dat de zender nodig om gedaan te krijgen monster klokfrequentie van de processor moet honderden, zo niet duizenden malen hoger dan de discrete telt. En de belangrijkste beperkende factor is de snelheid kenmerken van de vergelijker. Aan zijn tweede ingang op het tijdstip van meting van de referentiespanning geleidelijk toe totdat een spel. En genereert de digitale code resultaat.

De bemonsteringsfrequentie wordt bepaald door de processnelheid onderzocht. Als dit geluid bereik, de waarden starten vanaf 45 kHz en kan vier keer meer voor studio-opname. Elk tijdsinterval moet de comparator tijd de spanning, de laagste frequentie nauwkeurigheid in 0,5% reeds in het gebied van 10 MHz ligt vergelijking hebben. In de praktijk zijn er veel grotere hoeveelheden, maar vergeet niet, de belangrijkste bus van het moederbord wordt de snelste gedeelte van het systeem unit (PC).

vergelijker prestaties uitgedrukt tussen aangrenzende metingen. Het bestaat uit het vergroten van het interval vergelijkt de spanning tot een gewenst niveau en de snelheid van de elektronische componenten. De laatste cijfers zijn inclusief de periode vanaf het besluit vergelijker voor de afgifte van het signaal puls om de werkelijke verschijning op de bevindingen. De tweede parameter wordt beschouwd als de flanksteilheid, als de logische chip ingesteld op de drempel. Het wordt beschouwd als een belangrijke hersteltijd waarvoor de vergelijker terugkeert naar zijn oorspronkelijke staat.

Deze parameters bepalen de hoeveelheid van de klokfrequentie van de vergelijker. Onder laadvermogen verwijst naar de mogelijkheid om een ​​signaal krachtig genoeg is om afhankelijk regelingen op gang te geven. Onderscheid zogenaamde overbelastingsvermogen, waaruit blijkt hoe groot het verschil in tijd op aangrenzende referentiespanning. Het meetinterval verkorten vanaf de tweede vergelijker kan twee parallelle meetproces aangebracht:

1. Verhogen van de spanning ten opzichte van de vorige aflezing.
2. Spanningsverlaging vergelijking met de vorige aflezing.

Dus het zal in staat zijn om het resultaat te snel te vinden zonder tussenkomst van het gehele traject van het begin. Hoewel het wel twee evenwijdige vergelijker opgenomen zal. Maar de besparingen in de tijd kosten van deze strijd. Het succes van een dergelijke gebeurtenis direct van invloed op de overbelastingsvermogen.

De ingangsweerstand vormt weerstandsdeler signaalbron en een klein is, hoe hoger de nauwkeurigheid, de meerderheid van spanningsvallen in. Met een toename van de parameter en het verminderen van het verbruik stroom. De meeste comparatoringang impedantie past zich specifiek genomen behoefte aan aparte circuits.

variëteiten van vergelijkers

Het grootste deel van de vergelijkers is gebaseerd op schema's van operationele versterkers, bedekt door een keten van positieve feedback. Vanwege de hoge versterking mogelijk verticale verplaatsingsinrichting functies te bereiken.

Kenmerken van de operationele versterker in een soort perceel is lineair. De grafiek is symmetrisch ten opzichte van nul. Bij een zekere waarde Uogr verzadigen en de uitgangsspanning niet verder groeien. Dit wordt waargenomen in de positieve lijst van ingangswaarden en negatieve. De beschreven eigenschap wordt gebruikt voor de constructie van de vergelijkers.

De operationele versterker is bedekt door een vormsluitende verbinding met een coëfficiënt van de overdrachtscoëfficiënt omgekeerd evenredig met de overdracht van de operationele versterker, de formule naar oneindig gaat. Vanaf deze parameter hangt af van de steilheid van de grafiek, wordt het verticaal. Wat nodig is in de praktijk voor het vergelijken van voltages.

Standaard willekeurige waarde toegestaan. Bijvoorbeeld, een mogelijke uitvoering van de schakeling spanningsovergang door nul. Maar als onderdeel van de analoog-digitaalomzetter meet de waarde binnen het traject geacht constant te zijn, de referentiespanning toe totdat deze gelijk is. En op dit moment geproduceerde puls samenvallen.

een drempelwaardevergelijker

De drempelspanning vergelijker - in de literatuur genoemd. De overdrachtskarakteristiek van zijn eenvoudige - wanneer het verschil aan de ingangen van de operationele versterker nul, is er een antwoord aan de uitgang. De omgekeerde beweging langs de overdrachtskarakteristiek voorbij hetzelfde pad.

Ze heeft de vorm hierboven beschreven operationele versterker een terugkoppellus gedekt voor een steile, verticale overdrachtskarakteristiek. Maar blijft een aantal kleine fout. De referentiespanning aan de aanvaarde niet-inverterende ingang toegevoerd.

hysteresis comparator

Hysteresis comparator is genoemd naar het feit dat de overbrengingsverhouding van de terugkoppellus varieert in absolute waarde en het teken. Het resultaat is een familie van overdrachtskarakteristieken, laat maken de vergelijker een enkele waarde van spanning en schakelt anderszins uitgeschakeld.

De inrichting is bruikbaar bij hoogfrequente ruis op de lijn. En wanneer de waarde herhaaldelijk wordt veranderd op een vooraf bepaald meetinterval, een conventionele spanningscomparator gemakkelijk missen. Tegelijkertijd hysteresis nauwkeurig geschat met een nauwkeurigheid van interferentie en zou de output te houden totdat het proces onder studie ligt dicht bij de standaard.

Een werkelijke hysteresis comparator wordt geacht omdat de fout in bepaalde speciaal een langere lus in verband met nuances beschreven. Uitgesproken rechthoekige karakteristiek gekenmerkt door een Schmitt-trigger. De hysteresis overdrachtsfunctie kan worden gebruikt om een ​​vergelijker te construeren. Door de aanwezigheid van een positieve feedback eigenschap van de Schmitt-trigger aanzienlijke helling.

Zelfs voor analoge schakelingen drempelwaarde is 5-10 mV, wat genoeg is in de meeste gevallen. Aangezien de Schmitt-trigger uitschakeltijd wordt verminderd tot 0,1 ms, wordt het mogelijk om een ​​frequentie signaalverwerking van honderden kHz (veel hogere ultrasoon) verwerken. In Figuur trekker heeft een grote temperatuurverloop en kleine meetbereik.

Omwille van de eenvoud populaire gebalanceerde regeneratieve circuit met diodes. Feedback wordt bereikt door middel van een transformator. Via de gemiddelde werkpunt is het mogelijk om gelijktijdig genereren van zowel positieve als negatieve feedback. De vergeleken spanningen worden toegevoerd aan de kathodes van de diodes (n-gebied waarin het getekende gebied loodlijn). Werkpunt van de transistor wordt gekozen in het begin van de stroom-spanningskarakteristieken, wordt de basisstroom zo berekend dat geen verzadiging heeft plaatsgevonden.

Condensor voert galvanische scheiding van de basis en het ingangscircuit. Als de diode D1 is vergrendeld en D2 - open werken negatieve feedback. Dientengevolge heeft de vorming optreden. Anders wordt de blokkeeroscillator produceert de eerste puls. Zijn positieve flank geeft aan dat de standaard op een lijn met de geschatte waarde. Gevoeligheid gebalanceerde regeneratieve circuit kan oplopen tot 1 mV.

Comparatoren tunnel diodes mooi klein formaat, uitstekende prestaties, laag geluidsniveau, laag stroomverbruik schakeldrempels. Mechanische sterkte en weerstand zijn bekende halfgeleiders. Tunnel diodes zijn zeldzaam apparaten, niet bang voor straling, waardoor ze populair voor speciale toepassingen. Bovendien is de weerstand van deze comparatoren is zeer klein, waardoor de gevoeligheid afneemt.

Kenmerkend voor een tunnel diode omvat een gedeelte met negatieve differentiële weerstand, waardoor de gewenste overdrachtsfunktie te realiseren. De schakeling wordt duidelijk nadeel lage nauwkeurigheid. De stroom-spanningskarakteristiek van de tunneldiode te ondiep is. Maar de eenvoud van de vergelijker kan niet worden vergeleken met andere typen inrichtingen. Het kan niet worden genoemd hysterese, voor het opnemen van dergelijke eigenschappen vereist ten minste twee tunneldiode.

De eenvoudigste vergelijker

Met twee tunneldioden eenvoudig te construeren een eenvoudige vergelijker, waaronder de regeling twin. Aangenomen wordt dat de producten identiek. De overdrachtskarakteristiek van het systeem is sterk afhankelijk van de voedingsspanning circuit. Functies kan wijzigen, waardoor een grotere flexibiliteit. De gevoeligheid van de gemeten stroom en de experimenteel bepaalde waarden in het bereik 8 mA bij een frequentie van 200 MHz klok en 3 microampère - 50 MHz.

De verdeling van het werkingsprincipe

Naast de zuiver functionele karakteristieken hierboven besproken, worden de comparatoren opgesplitst naar werkingsprincipe on:

1. Regenereren.
2. Generator.
3. Pulse amplitude.
4. Modulator.

Het gaat gegenereerd uitgangen van de inrichtingen. In de spanningscomparator emitteren twee processen: vergelijking variabelen en het vormen van het uitgangssignaal. Statische fout wordt alleen veroorzaakt door twee redenen:

1. Noise.
2. Temperatuur drift en veroudering.