Стробируемый двухпороговый компаратор c третьим состоянием
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
?огда, когда выполняется условие U1<Uвх< U2, так как в этом случае на выходах обоих компараторов будут единичные логические уровни. Такой компаратор выпускается в виде ИМС ?А711 (отечественный аналог - 521СА1).
Рисунок 7-Схема двухпорогового компаратора (а) и диаграмма его работы (б)
Компаратор с окном может быть построен по схеме, показанной на Рисунок8.
Рисунок 8 - Компаратор с окном
Примечание. Для компаратора с двумя источниками питания в случае, когда UВТОиUНТО отрицательны, землей может служить источник-U.
UBX>UВТО ,UBX<UНТО - высокое выходное напряжение;
UВТО>UBX>UНТО- низкое выходное напряжение;
UВТО=UОП [( R2+ R3)/(R1 + R2 + R3)],
UНТО = UОП[R3/(R1 +R2+R3)].
Высокое значение опорного напряжения называется напряжением верхней точки опрокидывания (верхний порог срабатывания) UВТО, а низкое - напряжением нижней точки опрокидывания UНТО(нижний порог срабатывания).
Данный компаратор выдает выходной сигнал, лишь, если входной сигнал имеет значение в промежутке между напряжениями верхней и нижней точек опрокидывания или, иначе, если входной сигнал превышает напряжение нижней точки опрокидывания и не достигает напряжения верхней точки опрокидывания. Компаратор с окном может быть использован для проверки верхней и нижней границ изменения напряжения электронных приборов.
Например, если предполагается, что значение выходного сигнала прибора, подлежащего испытанию, находится в пределах между 4,8 и 5,2 В, то у компаратора устанавливается UВТО = 5,2 В, а UНТО = 4,8 В.
Если выходной сигнал превышает 5,2 В, то выходное напряжение ОУ-У1будет иметь высокий уровень; если выходной, сигнал имеет значение, меньшее 4,8 В, то выходное напряжение OУ - У2 становится высоким. Если выходной сигнал испытуемого прибора находится в пределах 4,8 и 5,8 В, то выходной сигнал обоих ОУ (У1 и У2) будет иметь низкий уровень. ДиодыДобразуют вентиль ИЛИ по отношению к выходам У1 и У2. Таким образом, если у одного из двух усилителей выходное напряжение имеет высокое значение, то и выходной сигнал схемы также высок.[2]
Пример 1. Построить компаратор с окном по схеме Рисунок8, используя компаратор типа LM3I1. Напряжение UВТО= 6 В, UНТО= 5 В, UОП = + U =12В;нет необходимости в стробированнн; RН= 2 кОм.
Условия работы компаратора:
UBX>UВТО ,UBX<UНТО - высокий уровень выходного сигнала,
UВТО>UBX>UНТО- низкий уровень выходного сигнала.
UВТО=UОП [( R2+ R3)/(R1 + R2 + R3)],
UНТО = UОП[R3/(R1 +R2+R3)].
Замечание: Вместо потенциала земли на схему подается -- U (компараторы с двумя источниками питания), если UВТО или UНТОне положительно. Решение: Так как стробирование не требуется, то вход стробирующего сигнала у LM311 присоединяется к выводу 5. При RН = 2 кОм схема LM31I может обеспечить требуемый выходной ток с запасом. Поэтому остается только вычислить значения R1,R2 иR3и выполнить соответствующие соединения.
Пусть ток делителя IДЕЛ = 0,5 мА. Тогда
R1 = (UОП - UВТО)/ IДЕЛ=(12 В-6 В)/0,5 мА=12 кОм,
R2 = (UВТО- UНТО)/ IДЕЛ=(6 В-5В)/0,5 мА=2 кОм,
R3 =UНТО/ IДЕЛ5В/0,5 мА=10 кОм.
Двухпороговый компаратор-индикатор температуры
Описание работы схемы. Данное устройство (рис. 8.11) может найти применение в фотолабораториях при работе с химикатами, температура которых должна находиться в заданных пределах.
Микросхема IC1 представляет собой сдвоенный операционный усилитель, используемый в качестве компараторов А и В для сравнения двух опорных напряжений с напряжением на общем для них тер.мисторе R9. Опорное напряжение компаратора формируется делителем на резисторах R2 и R3 и поступает на вход (вывод 5) IC1. Управляющее напряжение формируется делителем R6, R7 и R9 и поступает на вход (вывод 6) ICl. В исходном состоянии напряжение на выводе 5 установлено ниже, чем на выводе 6. С повышением температуры сопротивление термистора R9 падает и соответственно падает управляющее напряжение на выводе 6. Когда оно становится ниже, чем опорное на выводе 5, включается светодиод D1 (желтого цвета). В исходном состоянии напряжение на управляющем выводе 6 компаратора А устанавливается равным 2,0 В, опорное напряжение на выводе 5 равно 1,6 В.
Для компаратора В в исходном состоянии опорное напряжение на выводе 3 составляет 3,8 В, а на управляющем выводе 2 оно равно 4,2 В. При дальнейшем повышении температуры сопротивление термистора R9 продолжает падать и соответственно уменьшается управляющее напряжение на выводе 2 микросхемы IC1. Когда оно становится ниже опорного напряжения на выводе 3, загорается красный светодиод (желтый светодиод при этом продолжает светиться).
Различие моментов включения светодиодов D1 и D2 определяется настройкой резисторов R2 и R7. Из схемы рис. 8.11 видно, что опорное напряжение на выводе 5 настраивается переменным резистором R2, в то время как на выводе 3 (часть В) оно фиксировано делителем напряжения на резисторах R5 и R4. По управляющим входам-наоборот: для компаратора А порог срабатывания по выводу 6 фиксирован, а для В настраивается по
Рис. 8.11. Двухпороговый компаратор-индикатор температуры:
IC1-сдвоенный операционный усилитель тенциометры; R3-1 кОм; R4, R5-10 кОм; LF353; D1 -светодиод с высокой интенсивностью- R6-2.2 кОм; Р9-термистор 10 кОм (с точностью свечения, желтый; ?2-светодиод с рицательным ТК); S1-однополюсный высокой интенсивностью свечения, крас- лючатель; VR-регулируемый стабилизаторный; R1, R8-390OM; R2, R7-25кOм, по- 7808.
I выводу 2 потенциометром R7. Настраивая R2 и R7, можно регулировать [зону срабатывания компараторов.
При наладке схемы целесообразно вначале измерить напряжение ?/p>