3. Типы компараторов

Рассмотрим основные типы компараторов:

• компаратор для сравнения разнополярных сигналов;

• компаратор для сравнения однополярных сигналов.

Компаратор для сравнения однополярных напряжений с гистерезисной характеристикой. В рассмотренных компараторах могут быть получены характеристики с гистерезисными свойствами. Введение гистерезиса в работу компаратора несколько снижает точность сравнения, однако делает его невосприимчивым к шумам и помехам. Гистерезис достигается включением более высокого опорного напряжения, когда напряжение изменяется от низкого к высокому уровню по сравнению со значением, используемым, когда напряжение изменяется от высокого к низкому уровню. При этом высокое значение опорного напряжения называется верхним порогом срабатывания, а низкое - нижним порогом срабатывания . Это достигается путем введения положительной обратной связи. Многоразрядные компараторы

Рассмотрим в качестве примера четырехразрядный цифровой компаратор серии К555СП1, восемь входов которого служат для подключения двух четырехразрядных слов: А0 . А3, В0 . B3, подлежащих сравнению. Управляющие входыI(А> В),(А = В) и I(А < В) могут быть использованы для наращивания разрядности компаратора. Предусмотрены три выхода результата сравнения: А> В, А = В и А<В.

Первый раздел (восемь верхних строк таблицы) определяет тот случай работы компаратора, когда подлежащие сравнению четырехразрядные слова не равны друг другу. При этом сигналы на входах наращивания разрядности как реакция на сигналы более младших разрядов сравниваемых слов никакого влияния на результат сравнения не оказывают.

4. Реализация компаратора на уровне схемотехники

 На основе компараторов можно собрать множество релейных и иных схем, малая часть которых будет представлена ниже.

Градиентное реле находится в режиме ожидания сигнала. При изменении напряжения на делителе R1 —датчик на одном из входов компаратора напряжение изменяется мгновенно, на дру­гом — изменение напряжения во времени происходит с задерж­кой, обусловленной наличием RC-цепочки Для срабатывания компаратора достаточно, чтобы разница напряже­ний между его входами составила несколько мВ. Если считать, что заряд (или разряд) конденсатора происходит по, линейному закону, то при изменении сопротивления датчика градиентное реле сработает в момент времени. При дальнейшей стабилизации сопротивления датчика или возвращения его к ис­ходному уровню на входах компаратора вновь устанавливается состояние равновесия, градиентное реле выключается.

Ниже приведены практические примеры применения гради­ентных реле.

Градиентное фотореле. Индикатор изменения освещенно­сти предназначен для использования в телевизионных охранных системах и не требует вмешательства в их работу. Чув­ствительным элементом индикатора является фотодиод VD3. Фо­тодиод направляют на участок телевизионного экрана, наиболее критичный к условиям охраны.

При неизменной освещенности на телевизионном экране рабочая точка компаратора DA1 (К554САЗ) устанавливается ав­томатически: напряжение с делителя R1, VD3 через диоды VD1 и VD2 подается на входы компаратора DA1. В силу равенства этих напряжений чувствительность компаратора близка к предельной, и даже небольшая разность напряжений при изменении сопро­тивления фотодатчика (VD3) вызовет срабатывание исполнитель­ного устройства (светодиод HL1, реле К1, управляющее системой тревожной сигнализации).