Устройства сравнения (нуль-органы)

Устройства, служащие для получения перепада напряжений или короткого импульса в момент равенства двух входных напряжений, называют устройствами сравнения (нуль-органами; амплитудным компаратором). Нуль-органы находят широкое применение при создании систем автоматического регулирования релейного типа.

В общем случае нуль-орган состоит из схемы сравнения и индикатора нулевого сигнала. В качестве элемента сравнения используется сумматор, на вход которого в противофазе подаются сравниваемые напряжения. В качестве индикатора нулевого сигнала могут быть использованы генераторы, работающие в ждущем режиме (одновибратор, блокинг-генератор и т.д.). Наиболее универсальным и имеющим хорошие качественные характеристики элементом сравнения является компаратор на ОУ (рисунок 6.6д). При менее жестких требованиях используются элементы сравнения практически на всех активных элементах: диодах, стабилитронах, транзисторах,

тиристорах и т.д. Схемы ограничителей снизу (рисунок 6.2б, рисунок 6.3а) могут быть использованы в качестве элементов сравнения. В этих схемах осуществляется сравнение входного напряжения с опорным. В схемах (рисунок 6.4) осуществляется сравнение входного напряжения с напряжением

стабилизации стабилитронов. Некоторые схемы элементов сравнения, выполненные на транзисторах и тиристорах, приведены на рисунке 6.6а – 6.6г.

а б в г д

а – на биполярном транзисторе; б – на полевом транзисторе; в – на динисторе и тринисторе; г – на однопереходном транзисторе; д – на ОУ (компаратор)

Рисунок 6.6 – Элементы сравнения

В схеме на рисунке 6.6а сравнение входного напряжения производится с напряжением Uo которое создается на R₂ при протекании тока по цепи: +U_n, R₂, R₃, -Un. В схемах на рисунке 6.6б, в, г сравнение осуществляется с пороговыми напряжениями соответственно МОП-транзистора, динистора, ОПТ.