 |
 |
 |
 |
пряжения от 100 мВ до напряжения чувствительности 5 мВ, Упрощенная схема компаратора приведена на рис. 7.12. Входной каскад - дифференциальный усилитель на лрп-транзисто-оах Qi и Q2. для смещения которого используется источник тока ра транзисторе Qg. При номинальном напряжении питания ±5 В
•ыквЗ!
Общий рробод
Рис. 7,12, Схема быстродействующего компаратора напряжения fiA760 (фирма
Fairchlld Semiconductor),
ток покоя транзисторов дифференциального усилителя, который задается транзисторами и Qie> определяется по формуле
1в
= (5,0 - 0,7) В/4,75 кОм = 0,9 мА.
Резисторы R- и R (1 кОм) используются в качестве пассивной нагрузки Qi и Q. Небольшое сопротивление этих резисторов позволяет достичь высокого быстродействия компаратора. Согласование симметричного выхода первого каскада с дифференциальным усилителем второго каскада осуществляется эмиттерными повторителями на Q4 и Qe- Эти эмиттерные повторители вместе с диодами с Dl по и источниками тока на транзисторах Q5 и Q, обеспечивают начальный уровень смещения транзисторов второго каскада. Ток, обеспечиваемый Qs и Q,, равен 0,9 мА. Поскольку падение напряжения на резисторах 10 кОм {R и R) Плюс падение напряжения на диодах и достаточно для того, чтобы стабилитроны и начали работать в режиме стабилизации напряжения (Vz « 6,5 В), начальные напряжения на ба-ах Qj и QiD будут определяться выражением
Vb, = Vb, = - URv - Vbb, - Vz, + Vо, == = 5,0-(0,45 мА)(1 кОм)-0,7-6,5-0,7 = -1,95 В. (7,9)
Второй каскад, содержащий Qg и Qio, смещается транзистором Qii, который служит источником тока и обеспечивает уровень начального тока покоя /ц = 0,9 мА-(350/100) = 3,15 мА. Ток через Qi2 равен /12 = 0,9 мА-(350/300) = 1,05 мА. Следовательно, формула для начального напряжения на эмиттере Qe имеет вид
Уе. = УвЕ„ + Уве,. + luRn «
»0,6+ 0,7+ (1,05 мА)(1.05 кОм)=+2.4 В.
= 5,0*
«9
R II 820
8 (Го 19
3,9 к -VW\r-
Выход Z
<
Ршс ?.1S; %1Хсявой каскад iA760: переключение на высокого состояния в
f . , . низкое
В этом случае уровень начального напряжения на коллекторах Qt и Qio равен
Ус = Кс.„ = Уе, - hR2A - (3,15 мА/2) (620 Ом) = 1.4 В.
Симметричный выход второго каскада управляет двумя идентичными выходными схемами Выходные схемы обеспечивают выдачу двух парафазных, совместимых с входами ТТЛ выходных напряжений. Более детально один из этих выходных каскадов показан на рис. 7.13. Отметим, что начальные уровни напряжения на коллекторах Qg и Qiq, равные 1,4 В, необходимы для совместимости со входами схемы выходного каскада
Если входной сигнал таков, что ток через Qg становится много меньше уровня тока покоя, то увеличение тока «срез Rt, приводит к тому, что в базу Qj, начинает втекать ток, достаточный для смещения перехода база-эмиттер в прямом направлении (па оис. 7.1>?
он обозначен /в При этом и транзистор Qi7 и транзистор Qis открываются. Поскольку Qig и Q20 образуют схему токового зеркала, транзистор Q20 тоже откроется.
В то же время, поскольку Q20 открывается, Q19 начинает быстро выходить из состояния насыщения за счет обратного базового тока /в(К)„, который будет протекать через транзистор Q17.
Входного напряжения на базе Q17 вполне достаточно для перевода его в режим насыщения. В результате напряжение узла
8(0,9
Bbnodt
Рис. 7.14. Выищюй кафП)1 tiiA760: переключение iKoro сосгаршя * вы*
сокое
Cl,-file можно приближенно оценить по формуле Vs,, = Vc., = = Увь„ + Усе (sat),, » 0,9 В. Поскольку напряжение на базе Qi8 для удержания его в открытом состоянии должно быть по крайней мере Vbe,, + Vo, » 1,2 В, Q19 закроется. Следовательно, на выходе получим низкий уровень напряжения, при котором транзистор Q20 потребляет ток из нагрузки
Хотя и находится в режиме насыщения, но, поскольку Qjg и образуют схему токового зеркала, напряжение на базе Q20 ограничивается транзистором Qis, это не позволяет Q20 попасть в состояние глубокого насыщения.
Для переключения из низкого состояния в высокое транзи-"ор Q„ должен быстро выйти из режима насыщения и перейти в режим отсечки. Это происходит, когда входное напряжение становится таким, что ток через Q9 становится больше тока через R. Разность этих двух токов и есть обратный ток базы Qi,, обозначенный 1b(r.)„ на рис. 7.14. Этот обратный ток быстро «высасывает»
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 [ 164 ] 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193