Синтез роботи компаратора

Компаратори – це електронні пристрої, призначені для порівняння на­пруг. Схема найпростішого компаратора зображена на рис. 4.24, а. Він ви­конує порівняння вхідного сигналу U_вх з опорною напругою U_оп. Сигнал на виході ОП змінює полярність, коли U_вх = U_оп, як показа­но на часових діаграмах роботи компаратора, наведених на рис. 4.24, б.

Рис. 4.24 – Компаратор (а) і часові діаграми його роботи (б)

Коли U_оп = 0, маємо нуль-орган, що фіксує відхилення U_вх від нульо­вого значення.

Компаратор – це чи не єдине застосування ОП без зворотних зв’язків, коли безпосередньо використовується його великий коефіцієнт підсилення: най­менша різниця потенціалів між входами призводить до насичення ОП. При цьому маємо знак вихідної напруги «+», коли напруга на неінвертуючому вході більша, ніж на інвер-туючому, і «-», коли навпаки.

Живлення ОП у даному випадку можна виконати і від одно-полярного джерела, бо він фактично порівнює синфазні напруги. Компаратор являє собою пристрій порівняння сигналів, своєрідні електричні терези. Якщо на один з входів компаратора (чашу терезів) подати еталонний сигнал (покласти гирку), а на іншій – подати контрольований сигнал (покласти вантаж невідомої маси), на виході пристрою сигнал буде мати значення 0 (або іпіт) до тих пір, поки один сигнал «не переважить» інший. Після цього компаратор переключиться: вихідний сигнал змінить значення до 11піт (або 0, відповідно). На основі компараторів можна зібрати безліч релейних і інших схем, мала частина яких буде представлена​​нижче.