Параметры и схема включении компаратора

Компараторы напряжения (КН) — специализированные ИС с дифференциальным входом, применяемые для преобразования входных аналоговых сигналов в цифровую форму, для сравнения двух сигналов и т. д. Преобразование осуществляется путем сравнения входного аналогового сигнала с некоторым образцовым (опорным) напряжением, ИС вырабатывает выходной цифровой сигнал (с уровнем логической 1 или логического 0) в зависимости от соотношения уровней входного и образцового напряжений. Если напряжение на сигнальном входе (на условном графическом обозначении его обозначают как неинвертирующий) больше образцового (второй вход КН обозначают как инвертирующий), вырабатывается сигнал с уровнем логической 1, а если меньше, — с уровнем логического 0.

Компаратор можно выполнить на базе ОУ, включив его соответствующим

образом. При этом, если сигналы U_вх И U_вых поменять местами, то реакция ОУ, используемого в качестве КН, изменится на обратную. Заметим, что в подобном случае ОУ используют без ООС.

Как правило, КН строятся на основе ОУ. Их выходной каскад обычно представляет собой узел формирования сигналов высокого и низкого уровней, соответствующих одному из стандартов цифровой логики (ТТЛ, ЭСЛ и т. д.).

К521СА1 (Р) - популярный компаратор напряжения (рис 6).

Рисунок 6 - Компаратор напряжения К521СА

Имеет два выхода - с открытым коллектором и открытым эмиттером. Микросхема K52ICA1 также выпускается минским объединением "Интеграл" с маркировкой К521СА1. Микросхема К521СА1 (Р) выпускается в пластиковом корпусе типа DIP-8, однако имеет ряд аналогов в 8-выводных металлостеклянных корпусах. Примечание: Маркировка индекса микросхем К521СА1 или К521СА1 , обозначающих тип корпуса пластиковый DIP-8, отличается у разных производителей.

Компаратор К521СА1 осуществляет переключение выходного напряжения, когда изменяющийся входной сигнал становится выше или ниже определенного уровня. Компаратор принадлежит к классу формирователей, предназначенных для перехода от аналоговых сигналов к цифровым. Поэтому оконечные каскады компараторов обычно конструируют таким образом, чтобы выходное напряжение соответствовало бы принятым логическим уровням распространенных цифровым микросхем. Схема включения представлена на рисунке 7.

Рисунок 7 - Схема включения компаратора.

Универсальный компаратор напряжения K521CA1 может питаться от разнообразных источников питания как от ±5..±15В так и от однополярных, например, только от +5В или -30В. В связи с этим применение компаратора К521СА1 может быть разнообразным. Компаратор К521СА1 имеет два выхода: открытый коллектор (вывод 7) и эмиттерный (вывод 1). Из-за приведенных особенностей он может подключаться к любым цифровым микросхемам умеренного быстродействия. Выходной ток K521CA1 также достаточен для подключения реле. Электрические параметры К521СА1 представлены в таблице 2

Таблица 2 - Электрические параметры К521СА1

Параметр	Допустимый	Типовой
Uип1	+5..+ 18V	15V±10%
Uип2	-5..-I8V	-15V±10%
Ток потребления от Uип1	7,5 мА	5мА*
Ток потребления от Uип2	5мА	4мА*
Напряжение смещения	7,5V	2,0V
Средний входной ток	250мА	45мА

Разность входных токов	50мА	17мА
Входной ток строба		3мА
Коэффициент усиления, не менее	1,5*105
Падение напряжения на выходе в открытом состоянии	1,5 V	0,75V
Время задержки переключения выходного сигнала, не более	300nS	200nS