Регенеративный компаратор

Отличительной особенностью этого компаратора является наличие цепи ПОС.

Схема регенеративного компаратора:

VD3, R6 – образуют цепь ПОС

Принцип действия:

В исходном состоянии (U_вх = 0) на выходе имеем высокий уровень:

U_вых= U¹_вых = U_ст

При этом часть выходного напряжения U_вых подается на положительный вход ОУ и складывается с U_оп. При увеличении сигнала U_вх переключение компаратора произойдет, когда входной сигнал U_вх превысит не только U_оп, но и добавленный к нему сигнал ПОС. Это соответствует верхнему порогу переключения:

Если после переключения компаратора уменьшать U_вх обратное переключение произойдет, когда U_вх ≤ U_п–U_оп. Это обеспечивается отсутствием сигнала ПОС после первого переключения.

Таким образом, образуется гистерезис статической характеристики. При этом схема имеет как бы две структуры:

1) с ПОС, когда dU_вх > 0;

2) без ПОС, когда dU_вх < 0.

За счет действия ПОС процесс переключения компаратора происходит лавинообразно, что существенно повышает быстродействие компаратора.

Зона переключения:

Недостатком данной схемы является изменение зоны переключения при перестройке компаратора на различные уровни срабатывания (за счет изменения U_оп). Возможна подстройка компаратора за счет изменения R6.

Статическая характеристика:

U_н - нижний порог переключения

U_в - верхний порог переключения

Особенности применения:

1) Быстродействие регенеративного компаратора значительно выше по сравнению с однопороговым компаратором, а время его переключения не зависит от скорости изменения входного сигнала, поэтому регенеративный компаратор целесообразно применять при малых скоростях изменения входного сигнала U_вх.

2) Гистерезис статической характеристики позволяет исключить влияние помех на работу компаратора при выполнении условия:

∆U ≥ 2U_помех