Rоос занадто великого номіналу. Хоча ці величини і не є абсолютними, а тільки прикидочними, як то кажуть, «в першому наближенні» — все залежить від конкретної схеми. У будь-якому випадку небажано, щоб через rоос протікав струм, що перевищує 5…10% максимального вихідного струму даного конкретного о

16

Рис. 14 схема включення оу як компаратора

Однак, не все так добре «в королівстві датському» … А що станеться, якщо напруга між входами дорівнюватиме нулю? по ідеї, на виході теж повинен бути нуль, але в реальності — ніколи . якщо потенціал на одному з входів хоч на трохи переважить потенціал іншого, то вже цього буде достатньо, щоб на виході виникли хаотичні скачки напруги через випадкові збурень, що наводяться на входи компаратора.

В реальності будь-який сигнал є «зашумленим», тому що ідеалу не може бути за визначенням. І в області, близькій до точки рівності потенціалів входів, на виході компаратора з’явиться пачка вихідних сигналів замість одного чіткого перемикання. Для боротьби з цим явищем в схему компаратора часто вводять гістерезис шляхом створення слабкої позитивної пос з виходу на неінвертуючий вхід (рис. 15).


Рис. 15 принцип дії гістерезису в компараторі за рахунок пос

Проаналізуємо роботу цієї схеми. напруги її живлення становлять ±10 в (для рівного рахунку). Опір rвх одно 1 ком, а rпос — 10 ком. В якості опорного напруги, що надходить на інвертуючий вхід, обраний потенціал середньої точки. Червоною кривою показаний вхідний сигнал, що надходить на лівий висновок rвх (вхід схеми компаратора), синьою — потенціал на неінвертуючому вході оу і зеленою — вихідний сигнал.

Поки вхідний сигнал має негативну полярність, на виході — негативна напруга, яке через rпос підсумовується з вхідною напругою обернено пропорційно номіналам відповідних резисторів. В результаті потенціал неінвертуючого входу у всьому діапазоні негативних значень на 1 в (за абсолютним значенням) перевищує рівень вхідного сигналу. Як тільки потенціал неінвертірующего входу зрівняється з потенціалом инвертирующего (для вхідного сигналу це становитиме + 1 в), напруга на виході оу почне перемикатися з негативної полярності в позитивну. Сумарний потенціал на неінвертуючому вході почне лавиноподібно ставати ще більш позитивним, підтримуючи процес такого перемикання. В результаті незначні шумові коливання вхідного і опорного сигналів компаратор просто «не помітить», оскільки вони будуть на багато порядків меншими за амплітудою, ніж описана «сходинка» потенціалу на неінвертуючому вході при перемиканні.

При зниженні вхідного сигналу зворотне перемикання вихідного сигналу компаратора відбудеться при вхідній напрузі мінус 1 в .ось ця різниця між рівнями вхідного сигналу, що ведуть до перемикання виходу компаратора, рівна в нашому випадку сумарно 2 в, і називається гістерезисом. Чим більше опір rпос по відношенню до rвх (менше глибина пос), тим менший гістерезис перемикання. Так, при rпос = 100 ком він становитиме всього 0,2 в, а при rпос = 1 мом — 0,02 в (20 мв). Вибирається гістерезис (глибина пос), виходячи з реальних умов функціонування компаратора в конкретній схемі. В якій і 10 мв буде багато, а в якій — і 2 в мало.

На жаль, не кожен оу і не у всіх випадках можна використовувати в якості компаратора . Випускаються спеціалізовані мікросхеми компараторів, призначені для узгодження між аналоговими і цифровими сигналами. Частина з них спеціалізована для підключення до цифрових ттл-мікросхем (597са2), частина — цифрових есл-мікросхем (597са1), проте більшість є т.зв. «компараторами широкого застосування» (lm393/lm339/к554са3/к597са3). їх основна відмінність від оу полягає в особливому пристрої вихідного каскаду, який виконаний на транзисторі з відкритим колектором (рис. 16).

Rоос занадто великого номіналу. Хоча ці величини і не є абсолютними, а тільки прикидочними, як то кажуть, «в першому наближенні» - все залежить від конкретної схеми. У будь-якому випадку небажано, щоб через rоос протікав струм, що перевищує 5...10% максимального вихідного струму даного конкретного оу.
Підсумовані сигнали можна подавати і на неінвертуючий вхід. Виходить неінвертуючий суматор .  принципово така схема буде працювати точно так же, як і інвертуючий суматор, на виході якого буде сигнал, прямо пропорційний вхідним напругам і обернено пропорційний номіналам вхідних резисторів. Однак практично вона використовується набагато рідше, тому що містить граблі, які слід враховувати.
Оскільки правило 2 діє тільки для інвертуючого входу, на якому діє «віртуальний потенціал нуля», то на неінвертуючому буде потенціал, рівний алгебраїчній сумі вхідних напруг. Отже, вхідна напруга, наявна на одному з входів, буде впливати на напругу, що надходить на інші входи. віртуального потенціалу адже на неінвертуючому вході немає! у підсумку доводиться застосовувати додаткові схемотехнічні хитрощі.
Досі ми розглядали схеми на оу з оос. А що буде, якщо зворотний звязок прибрати взагалі? в такому випадку ми отримуємо компаратор (рис. 14), тобто, пристрій, що порівнює за абсолютним значенням два потенціалу на своїх входах (від англійського слова compare - порівнювати). На його виході буде напруга, що наближається до одного з напруг харчування в залежності від того, який із сигналів більше іншого. Зазвичай вхідний сигнал подається на один з входів, а на інший - постійна напруга, з яким він порівнюється (т.зв. «опорна напруга»). Воно може бути будь-яким, в тому числі і рівним нульовому потенціалу (рис. 14, б).
Рис. 16 вихідний каскад компараторів широкого застосування
І його підключення до навантажувального резистора

Це вимагає обов’язкового застосування зовнішнього навантажувального резистора (r1), без якого вихідний сигнал просто фізично не здатний сформувати високий (позитивний) вихідний рівень. Напруга + u2, до якого підключається навантажувальний резистор, може бути іншим, ніж напруга живлення +u1 самої мікросхеми компаратора. Це дозволяє простими засобами забезпечити вихідний сигнал потрібного рівня — будь він ттл або кмоп.

Примітка

У більшості компараторів, прикладом яких можуть бути здвоєні lm393 (lm193/lm293) або точно такі ж по схемотехніці, але счетверенних lm339 (lm139/lm239), емітер транзистора вихідного каскаду з’єднаний з мінусовим висновком харчування, що дещо обмежує область їх застосування. У зв’язку з цим хотів би звернути увагу на компаратор lm31 (lm111/lm211), аналогом якого є вітчизняний 521/554са3, в якому окремо виведені як колектор, так і емітер вихідного транзистора, які можна підключати до інших напруг, ніж напруги живлення самого компаратора. Єдиним і відносним його недоліком є тільки те, що в 8-вивідному (іноді в 14 вивідному) корпусі він всього лише один.

Досі ми розглядали схеми, в яких вхідний сигнал надходив на вхід(и) через rвх, тобто. Всі вони були перетворювачами вхідної напруги в вихідну напругу. При цьому вхідний струм протікав через rвх. А що буде, якщо його опір прийняти рівним нулю? працювати схема буде точно так же, як і розглянутий вище інвертуючий підсилювач, тільки в якості rвх буде служити вихідний опір джерела сигналу (rвих), а ми отримаємо перетворювач вхідного струму в вихідну напругу (рис. 17).

&1&
Рис. 17 схема перетворювача струму в напругу на оу

Оскільки на инвертирующем вході потенціал такий же, як і на неинвертирующем (в даному випадку дорівнює «віртуальному нулю»), весь вхідний струм (i вх ) буде протікати через rоос між виходом джерела сигналу (g) і виходом оу. Вхідний опір такої схеми близько до нульового, що дозволяє будувати на її основі мікро/міліамперметри, практично не впливають на струм, що протікає по вимірюваної ланцюга. Мабуть, єдиним обмеженням є допустимий діапазон вхідних напруг оу, який не слід перевищувати. З її допомогою можна побудувати також, наприклад, лінійний перетворювач струму фотодіода в напругу і безліч інших схем.

Ми розглянули основні принципи функціонування оу в різних схемах його включення. Залишилося одне важливе питання: їх харчування .

Як було сказано вище, оу типово має всього 5 висновків: два входи, вихід і два виведення живлення, позитивного і негативного. У загальному випадку використовується двополярне живлення, тобто джерело живлення має три висновки з потенціалами: + u; 0; — u.

Ще раз уважно розглянемо всі наведені вище малюнки і побачимо, що окремого виведення середньої точки в оу немає ! для роботи їх внутрішньої схеми вона просто не потрібна. На деяких схемах з середньою точкою з’єднувався неінвертуючий вхід, однак, це не є правилом.

Отже, переважна більшість сучасних оу призначені для живлення однополярним напругою! виникає закономірне питання: «а навіщо ж тоді потрібно двополярне харчування», якщо ми так наполегливо і з завидною постійністюСпівробітники, доведеться на деякий час перекваліфікуватися в hr-фахівця. Не женіться за дешевизною, женіться за вміннями і професіоналізмом. Але не забувайте враховувати свої можливості. Грамотний фахівець коштує дорого.

  • реєстрація бізнесу. З урахуванням того, що законодавство часто змінюється, потрібно досконально вивчити питання з усіма необхідними дозволами на підприємницьку діяльність.