Сравнения напряжения

8.46. Схема простейшего компаратора для сравнения напряжений одного знака (а), его передаточная характеристика (б) и условное обозначение (в)

равными. На 8.46, а изображена схема простейшего компаратора на операционном усилителе для сравнения напряжений одного знака. Выходное напряжение

8.47. Схема компаратора, для ков- применяют схему 8.47. сравнения напряжений разных знаков Компаратор срабатывает при равенстве нулю потенциала точки

Точность сравнения напряжений увеличивается с увеличением их амплитуд, которые, однако, не должны превышать допустимых уровней входных дифференциальных напряжений. Сопротивление балансирующего резистора в цепи неинвертирующего входа определяется по формуле

При вертикальном управлении осуществляется сравнение двух включенных последовательно напряжений: регулируемого по уровню uf и переменного напряжения и, синхронизированного с напряжением сети (см. 8.11, а, б, в). Обычно применяется пилообразная форма напряжения и (линейно изменяющаяся во времени), но иногда используют синусоидальное или экспоненциальное напряжение. Для сравнения напряжений используется транзистор ( 8.11, а). В момент равенства сравниваемых напряжений ( 8.11, в) транзистор опрокидывается, формируя импульс управления «у ( 8.9, г). Необходимая форма, амплитуда и длительность импульса управления обеспечиваются выходным устройством.

Прецизионные ИКН отличаются от других компараторов высокой точностью сравнения напряжений. Это достигается путем уменьшения входных токов смещения /вх.см и сдвига /Вх.сд> заметного увеличения коэффициента усиления (за счет добавления в ИМС дополнительных каскадов промежуточного усиления). В таких ИКН обычно предусмотрены специальные выводы для балансировки ИМС, позволяющей уменьшить входное напряжение сдвига. У прецизионных ИКН расширен допустимый диапазон входных сигналов (как парафазных, так и синфазных), а также диапазон напряжений источников питания. Улучшение указанных параметров, как правило, достигается ценой снижения быстродействия ИКН.

—Мвхг>^гр зависит от того, какое из входных напряжений больше, и ОУ является схемой сравнения напряжений (компаратором). Компараторы являются одним из ос-

Из рассмотрения работы несимметричного триггера видно, что если сигнал на входе носит импульсный характер и после окончания действия импульса равен нулю, то напряжение на выходе триггера после окончания импульса также изменится (от i/i до 6\). Свойством «памяти» принятого состояния данный триггер не обладает, поэтому как запоминающее устройство он и не используется. Его применяют в устройствах сравнения напряжений и формирования импульсов с большой крутизной фронта. При использовании несимметричного триггера в качестве устройства сравнения предполагают, что на его выходе выработается перепад напряжения в случае, когда напряжение на входе превышает уровень eol. При работе триггера в качестве устройства формирования импульсов на вход подается сигнал непрямоугольной формы (например, гармонический), максимальное значение которого больше еп, а минимальное меньше е02. На выходе триггера формируются прямоугольные импульсы с той же частотой повторения, что и частота входного сигнала. По сравнению сдвусторонним ограничителем (см. § 3.7) в несимметричном триггере длительности фронта и среза выходного импульса очень мало зависят от скорости изменения входного сигнала.

Регенеративная схема сравнения. На основе блокинг-генератора часто создают регенеративные схемы сравнения напряжений. Имеются два напряжения — опорное напряжение и0, которое является постоянным или медленно меняющимся, и исследуемое напряжение

Простейшая схема сравнения напряжений показана на 6.124. Предположим, что «i =0, и0> 0. После включения источников пи-

сравнения напряжений), используемого при операциях с непрерывными сигналами (см. § 7.9). Условное обозначение устройства сравнения кодов как элемента логической схемы показано на _9.16. Устройство содержит две группы входных шин: шины а, и а, используют для подачи кода (и обратного кода) первого числа — числа А; шины bi и hi — для подачи кода (и обратного кода) второго числа — числа

Триггерные схемы нашли широкое применение в вычислительной и информационно-измерительной технике как элементы счетчиков, регистров, сумматоров, памяти. Собственно триггер может использоваться для деления частоты, преобразования синусоидального напряжения в прямоугольные импульсы, сравнения напряжения, восстановления формы импульсов и т.п.

Компаратор напряжения. Компараторное включение операционного усилителя используется для сравнения напряжения источника сигнала ?/„ с опорным напряжением L/O. В компараторном режиме обычно отсутствуют цепи отрицательной обратной связи с подачей сравнивающих сигналов на один или оба входа усилителя.

Из сравнения напряжения на приконтактном слое толщиной

В общем случае в состав АЦП входят следующие основные функциональные узлы: изменяемое по значению эталонное напряжение (или набор различных по значению эталонных напряжений), устройство сравнения напряжения сигнала с эталонными напряжениями и устройство кодирования, представляющее результат сравнения в заданном цифровом коде.

Компаратор напряжения. Компараторное включение операционного усилителя используют для сравнения напряжения источника сигнала UM с опорным напряжением U0. В компа-раторном режиме обычно отсутствуют внешние цепи отрицательной обратной связи с подачей сравнивающих сигналов на один или оба входа усилителя.

переменного тока. ненную в звезду с глухозазем-ленной нейтралью. Оказывается возможным создавать смещение нейтрали генератора, не большее нескольких процентов t/ф.раб- Источником наложенного тока может быть вторая вторичная обмотка ТН, работающая через вентиль (§ 7-2) (Л.287], или специальное устройство [Л.288]. Для уменьшения влияния емкости фаз системы генераторного 'напряжения по отношению к земле, шунтирующих /•„ в месте пробоя, измерительный орган выполняется по схеме сравнения напряжения наложенного тока с напряжением, пропорциональным наложенному току, которые в условиях нормальной работы взаимно уравновешиваются. Рассмотренный подход к выполнению 100% -ной защиты заслуживает большего внимания, чем смещение нейтрали на рабочем напряжении. На 8-16 приведена упрощенная структурная схема защиты по варианту [Л.288]. Заслуживает внимания также защита, разработанная ИЗДАН УССР [Л287].

Компаратор используется для сравнения информативного сигнала, который равен напряжению ошибки, и линейно растущего напряжения пилообразной формы. В результате этого сравнения на выходе компаратора формируется прямоугольный импульс, ширина которого определяется моментом сравнения напряжения пилы с информативным сигналом a(t). Таким образом, ширина импульсов определяется мгновенным значением сигнала a(t) в момент сравнения с напряжением развертки пилоообразной формы.

Неправильное действие устройства защиты в целом выявляется, например для максимальной токовой защиты, самопроизвольным изменением параметра срабатывания, возврата, времени действия или разбросом этих величин сверх пределов, гарантируемых заводом-изготовителем. Неисправный блок в модуле может быть обнаружен путем сравнения напряжения или тока на входе и выходе испытуемого (неисправного) элемента с этими же величинами на входе и выходе исправного блока контрольного устройства при одних и тех же входных параметрах.

Имеется ряд предложений по выполнению такой защиты. Принципиальная схема защиты типа ФО-04 [34] показана на 5.7, а. Защита содержит двухполуп ер йодный выпрямитель VS, подключаемый к однотрансформаторному фильтру тока нулевой последовательности TAZ, элемент сравнения напряжения на конденсаторе С с постоянным напряжением, определяемым неоновой лампой HV, и исполнительный тиристор VDT. При равенстве указанных напряжений неоновая лампа открывает триодный тиристор в цепи электромагнита отключения YAT (независимого расцепителя). Коммутационный аппарат отключается. Скорость нарастания напряжения на конденсаторе С определяется током повреждения. Поэтому защита имеет зависимую от тока выдержку времени ( 5.7, б), определяемую сопротивлением резисторов R4, R5. Минимальные выдержки времени в независимой части уставки равны 4. з. у = 0,3; 0,6 с. С помощью резисторов Rl — R3 можно установить три значения (уставки) тока срабатывания: /с.3. у = 30, 60, 90 А. Резистор

Измерительный орган напряжения ИОН содержит элемент сравнения напряжения ЭС и усилители У1 и У2 с релейной характеристикой. Элемент сравнения осуществляет сравнение напряжения U-вх = \Um2 — /н2^т.к с заданным напряжением. В зависимости от знака отклонения напряжения он воздействует на соответствующий релейный усилитель У1 или У2. Измерительный орган выполняют по-разному. В_про^ейш1ем_слу_чаедля этого пользовать два электромагнитных ^

Методы уменьшения погрешностей. Для повышения точности измерения напряжения в более сложных приборах используют метод сравнения напряжения исследуемого сигнала с калиброванным напряжением. Калибратор в этом случае должен вырабатывать напряжение, значение которого можно устанавливать достаточно высокой точностью. Сущность метода поясняется на 8.29. Напряжение калибровки (меандр) поступает на регулятор, снабженный шкалой, позволяющей отсчитывать установленное напряжение. К калибровочному напряжению добавляется постоянное напряжение, снимаемое с подвижного контакта резистора R. Благодаря источникам напряжений El и Е2 постоянная составляющая, снимаемая с резистора R, может