Реферат: Основы электроники

1. Цель работы.

Целью работы является экспериментальное исследование выпускаемого промышленностью аналогового компаратора электрических сигналов типа К5554 СА2.

2. Основные теоретические положения.

Простейшим аналоговым компаратором, как известно, является операционный усилитель без ООС (рис. 1).

рис. 1.

При подаче на один из входов ОУ входного, а на другой — опорного напряжений, момент их равенства отмечается компаратором сменой уровня напряжений на выходе с “+U_нас” на “-U_нас” или наоборот (см. Эпюры на рис. 1). Передаточная характеристика приведенного компаратора представлена на рис. 2.

Приведенный выше компаратор относится к двухвходовым, в отличие от одновходовых компараторов, одна из схем которых представлена на рис. 3.

рис. 2.

рис. 3.

Нетрудно показать, что напряжение, при котором произойдет срабатывание компаратора, U порога, определяется выражением:

U_пор = - U_оп R1 / R2 , . . . (1)

Если теперь на компаратор (рис. 3) подать периодическое входное напряжение, то на выходе его формируется также периодическое напряжение типа “несимметричный меандр” (рис. 4).

рис. 4.

Зная закон изменения входного сигнала и параметры элементов схемы компаратора, можно определить временные параметры выходного сигнала t₁ и t₂ на рис. 4.

Выпускаемые промышленностью компараторы включают в себя, кроме ОУ, схему формирования уровня сигнала с тем, чтобы его можно было непосредственно подавать на вход цифровых интегральных микросхем.

Передаточная характеристика одного из таких компараторов может, например, иметь следующий вид (рис. 5).

рис. 5.

Здесь U¹ и U⁰ — уровни напряжения, соответствующие логической “1” и логическому “0” на входах цифровых микросхем.

Примером такого компаратора является микросхема К554СА2, исследуемая в данной работе.

3. Описание объекта и средств исследования.

Схема исследуемого узла представлена на рис. 6. Узел включает в себя блок компаратора и элементы испытательного устройства К32.