Что такое компаратор напряжения и для чего он нужен

Параметры прибора

На самом деле, прибор можно расценивать как простейший вольтметр. КН, подобно цифровому прибору, обладает рядом эксплуатационных качеств, подразделяемые на 2 разновидности: статические и динамические.

Параметры прибора

Первые обладают следующими характеристиками:

• Максимальная чувствительность по отношению к пороговым размерам сигнала, которые КН устанавливает на входе и заменяет потенциал выхода устройства на логический «0» либо «1».
• Размер смещения устанавливается передаточным фактором прибора в отношении установленного образцового положения.
• Входной ток — предельное значение, способное протекать с использованием любого вывода, при этом, не нанеся повреждение прибору.
• Выходной ток — размер тока, во время перехода измерителя в положение «1».
• Разность токов — результат, определяемый при вычитании токовых данных.
• Гистерезис — разница в уровнях входящего сигнала, которая приводит к изменению стабильного выходного состояния.
• Коэффициент понижения сигнала рассчитывается по отношению к дифференциальному сигналу, которые приводят к смене варианта функционирования измерителя.
• Наименьшая и наибольшая номинальная температура — интервал, в котором технологические характеристики прибора не будут изменяться.

Гистерезис компаратора

Обратите внимание! Все основные параметры КН изображаются в форме параметров переходного типа. Это диаграмма, где по оси Х обозначается время, а Y — напряжение в вольтах

Компаратор с гистерезисом и без гистерезиса

Исходные данные для расчета представлены в таблицах 74 и 75.

Таблица 74. Исходные данные для расчета компаратора

Вход	Выход	Питание
ViMin	ViMax	VoMin	VoMax	Vcc	Vee	Vref
0 В	5 В	0 В	5 В	5 В	0 В	5 В

Таблица 75. Пороговые значения

Нижний порог переключения VL	Верхний порог переключения VH	VH – VL
2,3 В	2,7 В	0,4 В

Описание схемы

Компараторы используются, чтобы сравнить два входных сигнала и сформировать выходной сигнал в зависимости от того, какой из входных сигналов больше (рисунок 84). Шум или дребезг входных сигналов могут привести к множественным переключениям компаратора. Для борьбы с такими переключениями используется гистерезис, устанавливающий верхнюю и нижнюю границу переключения.

Рис. 84. Схемы компараторов с гистерезисом (слева) и без гистерезиса (справа)

Рекомендуем обратить внимание:

• следует использовать компаратор с минимальным собственным током потребления;
• точность задания пороговых значений гистерезиса определяется точностью номиналов резисторов;
• задержка срабатывания определяется параметрами используемого компаратора.

Порядок расчета компаратора с гистерезисом

• Выбираем значение резистора R1 = 100 кОм. Значения пороговых напряжений были определены в таблице исходных данных (таблица 74): V_L = 2,3 В, V_H = 2,7 В.
• Рассчитаем R2 по формуле 1:

$$R_{2}=\frac{V_{L}}{V_{CC}-V_{H}}\times R_{1}=\frac{2.3\:В}{5\:В-2.7\:В}\times 100\:кОм=100\:кОм\qquad{\mathrm{(}}{1}{\mathrm{)}}$$

Рассчитаем R3 по формуле 2:

$$R_{3}=\frac{V_{L}}{V_{H}-V_{L}}\times R_{1}=\frac{2.3\:В}{2.7\:В-2.3\:В}\times 100\:кОм=576\:кОм\:(номинал)\qquad{\mathrm{(}}{2}{\mathrm{)}}$$

Проверяем полученное значение гистерезиса, согласно формуле 3:

$$V_{H}-V_{L}=\frac{R_{1}\times R_{2}}{R_{1}\times R_{3}+R_{3}\times R_{2}+R_{1}\times R_{2}}\times V_{CC}=0.399\:В\qquad{\mathrm{(}}{3}{\mathrm{)}}$$

Порядок расчета компаратора без гистерезиса 

1. Выбираем пороговое значение V_th = 2,5 В.
2. Выбираем значение резистора R4 = 100 кОм.
3. Рассчитываем R5 по формуле 4:

$$R_{5}=\frac{V_{th}}{V_{CC}-V_{th}}\times R_{4}=\frac{2.5\:В}{5\:В-2.5\:В}\times 100\:кОм=100\:кОм\qquad{\mathrm{(}}{4}{\mathrm{)}}$$

Моделирование схемы

Временные диаграммы работы схемы представлены на рисунках 85 и 86.

Рис. 85. Временные диаграммы работы схемы: шум присутствует только в начальный короткий интервал времени 0…120 мкс

Рис. 86. Увеличенная осциллограмма напряжений: интервал 40…110 мкс

Рекомендации

Дополнительную информацию вы найдете в к документе TIPD144.

Параметры компаратора, используемого в расчете, приведены в таблице 76.

Таблица 76. Параметры компаратора, используемого в расчете

TLV3201
Vсс	2,7…5,5 В
VinCM	Vee – 200 мВ…Vсс + 200 мВ
Vout	Vee + 230 мВ…Vcc – 210 мВ (при 4 мА)
Vos	1 мВ
Iq	40 мкА
Ib	1 пА
UGBW	–
SR	–
Число каналов	1, 2

Перевел Вячеслав Гавриков по заказу АО КОМПЭЛ

•••

Оконный компаратор

Исходные данные к расчету представлены в таблицах 77 и 78.

Таблица 77. Исходные данные к расчету оконного компаратора

Вход	Выход	Питание
ViMin	ViMax	VoMin	VoMax	Vcc	Vee	Vref
0 В	5 В	0 В	36 В	5 В	0 В	2,5 В

Таблица 78. Пороговые значения

Нижний порог переключения VL	Верхний порог переключения VH	VH/VL
1,66 В	3,33 В	2

Описание схемы

В данной схеме два включенных параллельно компаратора определяют, находится ли входной сигнал в заданном диапазоне напряжений 1,66…3,33 В (рисунок 87). Если сигнал находится в заданных рамках, то на выходе схемы присутствует высокое напряжение. В противном случае на выходе появляется низкое напряжение. В данном случае опорные напряжения формируются с помощью резистивного делителя и однополярного источника питания.

Рис. 87. Схемы оконного компаратора

Рекомендуем обратить внимание:

• напряжение на входе не должно превышать допустимое синфазное напряжение компараторов;
• выходной подтягивающий резистор Rp должен иметь достаточно высокое сопротивление, чтобы ограничивать ток подтяжки на адекватном уровне. Выходное напряжение компаратора TLV1701 может достигать 36 В;
• чтобы выполнить подключение компараторов по схеме «монтажное ИЛИ», они должны иметь выходы типа «открытый коллектор».

Порядок расчета компаратора с гистерезисом 

Пороговые значения напряжений рассчитываются по формулам 1 и 2:

$$V_{H}=\frac{R_{1}+R_{2}}{R_{1}+R_{2}+R_{3}}\times V_{CC}=3.33\:В\qquad{\mathrm{(}}{1}{\mathrm{)}}$$

$$V_{L}=\frac{R_{1}}{R_{1}+R_{2}+R_{3}}\times V_{CC}=1.66\:В\qquad{\mathrm{(}}{2}{\mathrm{)}}$$

Соотношение между пороговыми напряжениями вычисляется по формуле 3:

$$\frac{V_{H}}{V_{L}}=1+\frac{R_{2}}{R_{1}}=\frac{6.66\:В}{3.3\:В}=2\qquad{\mathrm{(}}{3}{\mathrm{)}}$$

Определяем соотношения между резисторами, исходя из формулы 3:

$$\frac{V_{H}}{V_{L}}=1+\frac{R_{2}}{R_{1}}=\frac{6.66\:В}{3.3\:В}=2\rightarrow R_{2}=R_{1}$$

• Выбираем значения резисторов R1 = R2 = 10 кОм.
• Определяем значение R3 из формулы 2:

$$R_{3}=\frac{R_{1}\times V_{CC}}{V_{L}}-\left(R_{1}+R_{2} \right)=\frac{10\:кОм\times 5\:В}{1.66\:В}-\left(10\:кОм+10\:кОм \right)=10.12\:кОм\approx 10\:кОм\:(номинал)$$

Моделирование схемы

Временные диаграммы работы схемы представлены на рисунке 88.

Рис. 88. Временные диаграммы работы схемы оконного компаратора

Рекомендации

Дополнительную информацию можно прочитать в документе «TIPD178».

Параметры компаратора, используемого в расчете, приведены в таблице 79.

Таблица 79. Параметры компаратора, используемого в расчете

TLV1702
Vсс	2,2…36 В
VinCM	Rail-to-rail
Vout	Открытый коллектор (36 В макс.)
Vos	2,5 мВ
Iq	75 мкА/канал
Ib	15 нА
Время нарастания	365 нс
Время спада	240 нс
Число каналов	1, 2, 4

Перевел Вячеслав Гавриков по заказу АО КОМПЭЛ

•••

Нарезка резьбы

Инструменты

Лерка

Клупп с трещоткой

• Как вы понимаете, основным приспособлением, которым производится нарезание резьбы на трубах, является лерка, но сама по себе она не эффективна, так как для неё нужен рычаг, чтобы привести её в действие. Сразу можно оговориться, что рычаг должен быть специализированным, например, если вы зажмёте её газовым ключом и попытаетесь резать резьбу, то лерка, скорее всего, лопнет.
• Режущий инструмент закрепляется в клуппе – это рамка с рукоятками – так, рамка обжимает призматическую или квадратную лерку, усиливая её прочность, а ручки, завинченные по бокам, служат в качестве рычага. Но такое приспособление удобно в тех случаях, когда для рычагов есть простор, но если болванка находится у стены, то их приходится постоянно откручивать и закручивать заново. Поэтому, здесь гораздо удобнее использовать трубный клупп с трещоткой, как на фото вверху – наличие стенки с одной или даже с двух сторон (угол) в этом случае не будут серьёзной помехой.

Электрический резьбонарезной клупп SQ30-28

Электрический клупп или станок для нарезания резьбы на трубах тоже является ручным инструментом, который можно использовать в любой плоскости, к тому же головку можно вставлять с любой стороны, следовательно, обе стороны у него рабочие. Благодаря мощному редуктору, вы практически не будете прилаживать усилий при нарезке резьбы, но его цена, соответственно, тоже гораздо выше той же трещотки. Несмотря на универсальность, такой инструмент, по сравнению с рычажным клуппом достаточно громоздкий и требует оперативного простора для нарезки резьбы на болванке.

Практические советы

Снимаем фаску

Прежде всего, инструкция требует ровно обрезать трубу, так как в противном случае лерка будет продвигаться наискосок, следовательно, резьба получится нечёткой, со сбитым шагом или же вы вообще не сможете зацепиться за край.

Здесь, особенно, если болванка находится у стены, вам не поможет никакая разметка – для ровного реза нужно вырабатывать точный глазомер. Даже если вам не удался ровный срез с первого раза, то вы всегда сможете тем же диском подровнять более высокий край, чтобы по отношению к стенке трубы получился угол 90⁰.

Очень важно обратить внимание на состояние металла – учитывая то, что обычно такие работы производятся со старым водопроводом или отоплением, стенки могут быть изъедены коррозией, а нарезанная резьба сделает их ещё тоньше. Поэтому, вам следует либо добраться до “живого металла”, как это обычно называют мастера, либо вообще заменить старую трубу новой

На ровном срезе вам нужно снять фаску, которая позволит лерке “зацепиться” за металл, только постарайтесь, чтобы скос был равномерным по всей окружности – так головка будет накручиваться ровно.

Применяем клупп с трещоткой

После того, как вы убедились, что срез получился ровный и фаска с него снята правильно, смазываете рабочую поверхность болванки (желательно салом) и насаживаете на её конец станок (резьбонарезной трубный набор). После этого прикладываете стенок головкой к обрезанному концу строго под прямым углом и, надавливая сверху, потихоньку, без резких движений, начинаете вращать ручку.

Давить следует до тех пор, пока лерка основательно не закусит металл – для этого нужно нарезать хотя бы полтора-два кольца. После этого давление можно прекратить – станок будет продвигаться благодаря полученному зацепу.

После нарезки первых шагов вам нужно прокрутить станок в обратную сторону – это позволит сколоть стружку, так как в противном случае движение будет сильно затруднено.

Кроме того, не стремитесь пройти весь оставшийся после зацепа участок за один раз – через два-три витка давайте обратный ход, чтобы избавится от стружки, и по мере надобности добавляйте смазки. Если вы пользуетесь трещоткой, то перед началом работ обязательно проверьте её холостой ход и в случае необходимости отрегулируйте его своими руками.

Схемы практической реализации устройств на основе компараторов

В качестве примера возмем распространённый компаратор К554СА3, (зарубежные аналоги LM-111, LM-211, LM-311).

На выходе этого компаратора включен транзистор с открытыми коллектором и эмиттером, и в зависимости от необходимого результата на выходе, его можно подключать по схеме с общим эмиттером или эмиттерным повторителем.

Схема включения компаратора для одно-полярного питания изображена на рисунке 1, для двух-полярного питания на рисунке 2.

Рисунок 1. Схема включения компаратора в одно-полярное питание. а — с общим эмиттером; б — эмиттерным повторителем. Напряжение питания +5 вольт указано для уровня логики ТТЛ микросхем.

Для согласования выхода с логическими уровнями КМОП микросхем, напряжение питания соответственно может быть 9-15 вольт.

Рисунок 2.

Схема включения компаратора в двух-полярное питание. а — с общим эмиттером; б — эмиттерным повторителем.

В качестве нагрузки компаратора можно использовать любую нагрузку с током потребления не более 50 мА. Это могут быть непосредственно обмотки реле, резисторы, светодиоды индикации и оптронов исполнительных устройств, с ограничивающими ток резисторами. Индуктивные нагрузки желательно шунтировать диодами от обратного выброса напряжения. Напряжение питания компаратора может быть 5 — 36 вольт одно-полярного (или сумма двух-полярного) напряжения.

Принцип действия аналогового компаратора

Аналоговый компаратор сравнивает непрерывные сигналы – входной измеряемый и входной опорный. 

При медленном изменении входного сигнала, происходит многократное переключение компаратора за малый отрезок времени.

Такое явление называют «электронным дребезгом». Его наличие значительно снижает эффективность сравнения. Поскольку часто повторяющиеся смены состояния выхода, вводят оконечный транзистор в состояние насыщения.

Для уменьшения эффекта «электронного дребезга», в схему вводят ПОС – положительную обратную связь.

Она обеспечивает гистерезис – небольшую разницу между уровнем напряжения включения и отключения.

Некоторые компараторы имеют встроенную ПОС, что уменьшает количество дополнительных элементов построения конструкции.

История[править | править код]

Официальный выпуск Java Edition
24 ноября 2012	Jeb_ анонсировал новый блок — конденсатор.
Натан Адамс выложил скриншоты компаратора, заявив, что он является заменой конденсатору.
1.5	13w01a	Компаратор был добавлен.
13w02a	Изменён второй режим компаратора. Вместо «Out = 15», стало «Out = Input-Side».
1.6.1	13w19a	Начиная с этой версии, рамка портала в Край с вставленным оком Края подаёт сигнал силы 15 через компаратор.
1.15	19w34a	Можно использовать компаратор на улье или гнезде, чтобы получить сигнал, мощность которого зависит от количества мёда внутри.
0.14.0	build 1	Компаратор добавлен в игру.

Схема аналогового компаратора на операционном усилителе

Эта схема сравнивает два напряжения, и в зависимости от их состояния переводит сигнал на выходе в высокое или низкое состояние. Можно сказать, что эта система сочетает в себе аналоговую и цифровую электронику.

Она довольно интересна, так как не имеет обратной связи (в базовой версии), это в свою очередь говорит о том, что сопротивление петли бесконечно большое.

На положительный вход мы подаем обрабатываемый сигнал, а на отрицательный вход фиксированное (опорное) напряжение, устанавливаемое потенциометром. Так как петля обратной связи отсутствует, то коэффициент усиления бесконечно большой.

Проблемы[править | править код]

Компараторы с двумя и более напряжениями сравнения

Строятся на двух и более обычных компараторах.

Двухпороговый (троичный) компаратор

Двухпороговый (троичный) компаратор имеет два напряжения сравнения и состоит из двух обычных компараторов. Два напряжения сравнения делят весь диапазон входных напряжений на три нечётких поддиапазона в нечёткой (fuzzy) троичной логике, которым присваиваются три чётких значения в чёткой троичной логике. Двухбитный троичный (2B BCT) логический сигнал (трит) на выходе троичного компаратора указывает, в каком из трёх поддиапазонов находится входное напряжение. Логическая часть троичного компаратора выполняет  — «повторитель» (F107₃ = F8₁₀). Двухбитный троичный трит (2B BCT) может быть преобразован в трёхбитный трит (3B BCT) или в трёхуровневый трит (3LCT).[источник не указан 267 дней]

В аналитическом виде двухпороговый (троичный) компаратор задаётся следующими системами неравенств:

{Uref2>Uref1Uout1={,if Uin<Uref1undefined,if Uin=Uref11,if Uin>Uref1Uout2={,if Uin<Uref2undefined,if Uin=Uref21,if Uin>Uref2{\displaystyle {\begin{cases}U_{ref2}>U_{ref1}\\U_{out1}={\begin{cases}0,&{\mbox{if }}U_{in}<U_{ref1}\\undefined,&{\mbox{if }}U_{in}=U_{ref1}\\1,&{\mbox{if }}U_{in}>U_{ref1}\end{cases}}\\U_{out2}={\begin{cases}0,&{\mbox{if }}U_{in}<U_{ref2}\\undefined,&{\mbox{if }}U_{in}=U_{ref2}\\1,&{\mbox{if }}U_{in}>U_{ref2}\end{cases}}\end{cases}}}

где:
U_ref1 и U_ref2 — напряжения нижнего и верхнего порогов сравнения,
U_out1 и U_out2 — выходные напряжения компараторов, а
U_in — входное напряжение на компараторах.

Двухпороговый (троичный) компаратор является простейшим одноразрядным троичным АЦП.

Троичный компаратор является переходником из нечёткой (fuzzy) троичной логики в чёткую троичную логику для решения задач нечёткой троичной логики средствами чёткой троичной логики.

Тумблеры и переключатели на 3 положения без фиксации (ON)-OFF-(ON) являются механоэлектрическими троичными (двухпороговыми) компараторами, в которых входной величиной является механическое отклонение рычага от среднего положения.

Двухпороговый (троичный) компаратор выпускается в виде отдельной микросхемы MA711H (К521СА1).

Применяется в популярной микросхемы-таймера NE555.

Троичный компаратор низкого качества с двоичными компараторами на цифровых логических элементах 2И-НЕ применён в троичном индикаторе напряжения источника питания с преобразованием трёх диапазонов входного напряжения в один трёхбитный одноединичный трит (3B BCT). Для построения в этой схеме не хватает двоичного RS-триггера, который можно выполнить на двух дополнительных логических элементах 2И-НЕ (например, использовать два из четырёх логических элементов 2И-НЕ микросхемы К155ЛА3).

Многовходовые компараторы

Входной каскад параллельных АЦП прямого преобразования является многоуровневым компаратором. В нём применяются 2n−1{\displaystyle 2^{n}-1} напряжений сравнения, где n — количество битов выходного кода. Разность соседних уровней сравнения в таких многовходовых компараторах обычно постоянна.

В чем реальные различия между операционным усилителем и компаратором?

Основные различия между ними следующие:

• Встроенные цепи фазовой коррекции, необходимые для обеспечения устойчивости ОУ, делают устройство слишком медленным для операций переключения.
• Входные каскады ОУ обычно защищены диодами или дополнительными транзисторами, которые нередко препятствуют использованию ОУ в схеме компаратора.
• Выходной каскад ОУ рассчитан на использование в линейном режиме. При двуполярном питании его выходное напряжение изменяется от одной шины питания до другой, и для использования в цифровых схемах требует смещения уровней.
• Выходной каскад истинного компаратора сконструирован для работы в режиме насыщения со стандартными логическими уровнями сигналов. Часто его выход делается по схеме с отрытым коллектором (стоком).
• Для установки коэффициента усиления и других характеристик схемы ОУ обычно включается с резисторами обратной связи. Компаратор, как правило, работает с разомкнутой петлей, то есть, без обратной связи.
• По сравнению с ОУ компараторы имеют меньшие времена задержки и очень высокую скорость нарастания выходного напряжения.

Несмотря на внешнее сходство, две схемы различны и предназначены для разных приложений.

Так можно ли использовать ОУ в качестве компаратора? [] Возможно. Многие инженеры используют. Нередко так делают, когда требуется лишь один компаратор, а в корпусе счетверенного ОУ остался «свободный» усилитель. Необходимая для устойчивой работы ОУ фазовая коррекция означает, что такой компаратор будет очень медленным, но если особых требований к быстродействию не предъявляется, может быть достаточно и операционного усилителя. Иногда такой подход вполне приемлем, но в некоторых случаях он непригоден.

Навигация по записям

Признаки неисправности электромагнитного клапана карбюратора

Ограничение уровня выходного напряжения компаратора и триггера Шмитта

Применение положительной обратной связи (ПОС) в компараторах и триггерах Шмитта ускоряет переключение схем, но в связи с тем, что выходное напряжение UВЫХ изменяется от UНАС+ до UНАС-, то время переключения составляет довольно значительную величину (от долей до единиц микросекунд).

Кроме того существует проблема несовместимостей уровней выходного напряжения, к примеру, при напряжении питания ОУ UПИТ = ±15 В, выходное напряжение составит UВЫХ ≈ ±14 В (UНАС+ ≈ +14 В, а UНАС- ≈ -14 В), в то время как уровни ТТЛ микросхем составляют около +5 В или 0 В.

Для устранения вышеописанных проблем применяют так называемую привязку или ограничение уровня выходного напряжения, для этого в компаратор или триггер Шмитта вводят ООС в виде различных схем ограничения. Простейшими ограничительными схемами являются диоды или стабилитроны. Схема триггера Шмитта с ограничение выходного напряжения показана ниже

Триггер Шмитта с ограничением выходного напряжения при помощи стабилитрона в цепи ООС.

Ограничение выходного напряжения в триггере Шмитта работает следующим образом. При поступлении на инвертирующий вход напряжения меньше, чем напряжение опорного уровня (UВХ ОП), то выходное напряжение UВЫХ начинает изменяться в положительном направлении и при достижении напряжения стабилизации стабилитрона UСТ напряжение на выходе перестанет расти, а будет изменяться только ток. При этом выходное напряжение будет равняться напряжению стабилизации стабилитрона (UВЫХ = UСТ).

В случае если входное напряжение начнёт увеличиваться, выше опорного напряжения, то на выходе напряжение начнёт уменьшаться и в этом случае направление тока через стабилитрон начнёт изменяться на противоположный, а стабилитрон начнёт вести себя как диод. В результате падение напряжения на нём составит примерно 0,7 В независимо от величины протекающего через него тока, а на выходе напряжение составит -0,7 В.

Таким образом, при использовании стабилитрона выходное напряжение триггера Шмитта составит: UВЫХ1 = UСТ (при отсутствии ограничения UНАС+) или UВЫХ2 ≈ 0,7 (при отсутствии ограничения UНАС-).

Для симметричного ограничения выходного напряжения могут применяться последовательно включенные диоды или стабилитроны, что показано на рисунке ниже

Триггер Шмитта с симметричным ограничением выходного напряжения.

В данной схеме реализуется симметричное ограничение выходного напряжения относительно опорного напряжения, причем выходное напряжение выше опорного напряжения ограничивается стабилитроном VD1, а напряжение при этом составит на 0,7 В больше напряжения стабилизации. В случае же выходного напряжения ниже опорного, то выходное напряжение будет на 0,7 В ниже напряжения стабилизации стабилитрона VD2.

При расчёте компараторов и триггеров Шмитта с ограничением выходного напряжения в качестве UНАС+ необходимо использовать UСТ (когда используется один стабилитрон) или UСТVD1 (при двухстороннем ограничении). А вместо UНАС- необходимо использовать значение падения напряжения на диоде примерно 0,7 В (при одном стабилитроне) или UСТVD2 (при двухстороннем ограничении).

Теория это хорошо, но без практического применения это просто слова.Здесь можно всё сделать своими руками.

Прошло почти два года с тех пор, как я пытался приручить операционный усилитель УД708 для сравнения двух сигналов. Знаний тогда было мало, поэтому времени уходило много, а главное — еще и безрезультатно. Но в итоге для своей задачи я смог «договориться» с компаратором LM393N. А на днях перебирал поделку, в которой впервые использовал эту микросхему, и решил вспомнить, как работает компаратор. Заодно и другим рассказать.Компаратор — это устройство, сравнивающее два аналоговых сигнала. В самом простом случае — операционный усилитель без обратных связей. На входы ему подаются два напряжения — эталонное, оно же опорное (известно заранее) и измеряемое. На выходе возможны два состояния:

«1» — когда напряжение на прямом входе больше, чем на инвертирующем;«0» — когда напряжение на прямом входе меньше, чем на инвертирующем.

Некоторые компараторы самостоятельно формируют уровни логических нуля и единицы (например, «ноль» — это ноль, «единица» — плюс пять вольт), но LM393 — с открытым коллектором. Ей для создания выходного напряжения нужен внешний резистор, подключающийся либо к «плюсу» питания, либо к другому «плюсу» (в разумных пределах, конечно).

Первые две схемы — каноничное включение нагрузки под открытый коллектор. Я подключал внешний резистор к питающему «плюсу».

6.3. Регенеративный компаратор

Регенеративный
компаратор обеспечивает сравнение
входного сигнала с долей выходного.
Эта схема редко применяется сама по
себе, но зато является необходимой
частью мультивибраторов (на ОУ) –
генераторов прямоугольных импульсов.

Рис. 6.5	Рис. 6.6

ЕR₂R₃Е
R₃R₂R₃

Допустим,
что входной сигнал меняет свое значение
от отрицательного к положительному. На
выходе схемы вначале +Е,
значит на неинвертирующем входе +γЕ.
Пока на инвертирующем входе напряжение
меньше +γЕ,
компаратор не переключается – даже при
смене полярности входного сигнала.
Только при U_вx>
+γЕ
происходит
срабатывание схемы и на выходе
устанавливается –Е.
При изменении входного сигнала в обратную
сторону – от «плюса» к «минусу» на
неинвертирующем входе исходно установлено
–γЕ,
поэтому компаратор переключается при
этом значении сигнала. Зависимость U_выx
отU_вx
отдаленно напоминает петлю гистерезиса
у ферромагнетиков и сегнетоэлектриков,
поэтому тоже получила название
гистерезисной.