Положительная обратная связь – типичный метод установки гистерезиса компаратора, для чего выход компаратора соединяется с его неинвертирующим входом резистором. Положительная обратная связь формирует два пороговых напряжения, которые имеют (или предполагается, что имеют) фиксированные значения. Также уровни порогов зависят от значений напряжения насыщения выходного каскада компаратора. Кроме того, на их точность влияют условия нагрузки. На Рисунке 1 представлена альтернативная схема для приложений, использующих компаратор с гистерезисом, точные пороги которого можно устанавливать легко и независимо. Схема включает в себя два инвертирующих и неинвертирующих пороговых компаратора, выходы которых непосредственно управляют защелкой (RS-триггером). Можно использовать защелки как с активными низкими, так и с активными высокими уровнями входных сигналов.
 |
|
| Рисунок 1. | Гистерезис компаратора обеспечивает RS-триггер. Схема вырабатывает неинвертированный сигнал на выходе Q и инвертированный сигнал на выходе /Q (а и б). После изменения подключения выходов компараторов к входам RS-триггера верхний компаратор управляет входом сброса R, а нижний – входом установки S. В результате сигнал на выходе Q оказывается инвертированным, а на выходе /Q – неинвертированным. |
Получить точные напряжения верхнего и нижнего порогов можно с помощью источника опорного напряжения и резистивного делителя (на схеме не показаны) или с помощью ЦАП, если нужен компаратор с цифровым программированием. Высокое входное сопротивление схемы облегчает эту задачу. Благодаря свойству RS-триггера, защелка устраняет влияние частых переключений на выходах компараторов, обусловленных зашумленностью входного сигнала. Таким образом, схема работает как триггер Шмитта даже при отсутствии положительной обратной связи. Защелка вносит задержку распространения, которая обычно составляет несколько десятков наносекунд и несущественна для низко- и среднескоростных приложений. Поскольку защелка имеет комплементарные выходы, схема позволяет получать неинвертированный сигнал на выходе Q и инвертированный сигнал на выходе /Q (Рисунки 1а и 1б).
Некоторые интегральные схемы защелок имеют только выход Q. Если требуется инвертированный выходной сигнал, нужно только изменить подключение выходов компараторов к входам RS-триггера для обеих схем, чтобы верхний компаратор управлял входом сброса, а нижний – входом установки. Для обработки биполярных сигналов или положительных сигналов, размах которых превышает напряжение питания защелки, можно использовать компараторы с открытым коллектором или открытым стоком. Их можно легко подключить без использования ограничительных диодов. Нужно только добавить подтягивающий резистор, подключенный к шине питания логики.
В схеме используется сдвоенный микромощный компаратор TS3702 с двухтактным выходным каскадом. В данном случае напряжение питания компараторов должно быть таким же, как напряжение питания защелки.
Купить TS3702 на РадиоЛоцман.Цены
