Компаратор и триггер Шмита

Компараторы представляют собой ОУ специального назначения, предназначенные для сравнения по уровню двух входных напряжений и скачкообразного изменения выходного напряжения в случае, когда одно из сравниваемых напряжений больше другого. Схема компаратора приведена на рис. 1.25.

Рис. 1.25. Схема компаратора

Один вход компаратора соединен с источником опорного (порогового) напряжения, а на другой подается входной сигнал. Так как U_вх подается на инвертирующий вход, то выходное напряжение будет иметь низкий уровень, когда U_вх> U_п, и высокий уровень, когда U_вх< U_п. Если необходимо, чтобы U_вых имело высокий уровень, когда U_вх > U_п, то следует поменять порядок присоединения входного напряжения к инвертирующему и неинвертирующему входам компаратора. Когда входной сигнал в процессе изменения становится больше опорного, то выход компаратора с задержкой в доли мксек изменит свое состояние или уровень напряжения. Пример графика приведен на рис.1.26.

Рис. 1.26. Пример графика сигналов компаратора

Триггер Шмитта представляет собой операционный усилитель с положительной обратной связью (рис. 1.27 и рис.1.28).

Рис.1.27. Неинвертирующий триггер Шмитта	Рис. 1.28. Инвертирующий триггер Шмитта

Переходная характеристика компаратора имеет гистерезис, ширина которого равна удвоенному пороговому напряжению 2 U _п, причем для схемы на рис. 1.27

,

а для схемы на рис. 1,28,

,

где Uм – напряжение насыщения ОУ, на 1-2 вольта ниже напряжения питания.

Триггер Шмитта не изменит своего состояния, пока Uвх не достигнет напряжения порога срабатывания, что можно увидеть на графиках рис. 1.27 и 1.28.