M ch so sỏnh th c hi n quỏ trỡnh so sỏnh biờn đ c a đi n ỏp ạ ự ệ ộ ủ ệ
đ u vào (Uầ v) v i m t đi n ỏp chu n (Uớ ộ ệ ẩ ngưỡng) cú c c tớnh cú th là dự ể ương hay õm đ bi t để ế ược m t trong ba k t qu : Uộ ế ả v > Ungưỡng; Uv < Ung hay Uv = Ungưỡng.
Hỡnh 3.1. Ký hi u OAệ U N UP Ur +
Thụng thường giỏ tr Uị ngưỡng được tớnh trước, c đ nh và mang ý nghĩa làố ị m t thụng tin chu n (tộ ẩ ương t qu cõn trong phộp cõn tr ng lự ả ọ ượng ki u soể sỏnh); cũn giỏ tr Uị v là m t lộ ượng bi n đ i theo th i gian c n đế ổ ờ ầ ược giỏm sỏt, theo dừi, đỏnh giỏ… mang thụng tin c a quỏ trỡnh đ ng (thủ ộ ường bi n đ iế ổ ch m theo th i gian) c n đậ ờ ầ ược đi u khi n trong m t d i hay m t tr ng thỏiề ể ộ ả ở ộ ạ mong mu n.ố
3.3.1 S đ m ch đi n c b nơ ồ ạ ệ ơ ả
a) Đi n ỏp đ u vào bóo hoà (Uệ ầ bh) Xột m ch nh hỡnh 3.1.ạ ư
Ta cú: Ur = Kd(Up ư UN) = KdUd (3.2)
Vỡ Kd thường r t l n nờn Uấ ớ r n u vựng tuy n tớnh theo cụng th c trờnế ở ế ứ cũng r t l n.ấ ớ
Khi Ud nh , Uỏ r cú giỏ tr n m trong mi n tuy n tớnh. Khi Uị ằ ề ế d vượt qua m t giỏ tr nào đú thỡ Uộ ị r đ t giỏ tr bóo hoà và khụng s d ng h th c 3.2 đạ ị ử ụ ệ ứ ược n a. Giỏ tr Uữ ị d đ Uể r bóo hoà ph thu c vào m i OA và thụ ộ ỗ ường cú giỏ trị kho ng vài ch c ả ụ V.
Khi Ud õm, m ch đ o pha nờn Uạ ả r = Urmin = – Ubh = Ur max−
Khi Ud dương, m ch khụng đ o pha nờn:ạ ả
Ur = Urmax = + Ubh. đõy, ký hi u
Ở ệ Ubh là cỏc m c đi n ỏp bóo hoà c a OA. Trong trứ ệ ủ ường h p lý tợ ưởng cú th ch n:ể ọ
+Ubh ; VCC (m c ngu n dứ ồ ương) –Ubh ; VEE (m c ngu n õm)ứ ồ
Nh v y, đi n ỏp đ u vào Uư ậ ệ ầ d t i đa là:ố
+ = + bh CC d d d U V U K ; K (3.3) − = − bh − EE d d d U V U K ; K (3.4) b) M ch so sỏnh m c dạ ứ ương
M ch nh hỡnh 3.2 đạ ư ược g i là m ch so sỏnh khụng đ o m c dọ ạ ả ứ ương
vào khụng đ o). Đi n ỏp đ u vào Uả ệ ầ v được đem so sỏnh v i đi n ỏp chu n Uớ ệ ẩ ch
> 0.
Hỡnh 3.2. M ch so sỏnh m c ạ ứ Uch dương khụng đ oả
Hỡnh 3.3 minh ho tớn hi u ra khi tớn hi u vào là xung tam giỏc.ạ ệ ệ
Hỡnh 3.3. Bi uể
di nễ tớn hi u raệ
Khi Uv > Uch thỡ Ur = + Ubh
Khi Uv < Uch thỡ Ur = – Ubh. Cũn khi Uv = Uch thỡ Ur thay đ i tr ng thỏi. ổ ạ
Khi đ a tớn hi u vào đ u vào đ o và đi n ỏp chu n đ t vào đ u vàoư ệ ầ ả ệ ẩ ặ ầ khụng đ o ta s cú m ch so sỏnh đ o.ả ẽ ạ ả
c) M ch so sỏnh m c õmạ ứ
Hỡnh 3.4. M ch so sỏnh đ oạ ả
m c ứ Uch < 0
N u Uế v > Uch thỡ Ur = – Ubh
N u Uế v < Uch thỡ Ur = + Ubh
N u Uế v = Uch thỡ Ur l t.ậ
Hỡnh 3.5 minh ho tớn hi u ra khi tớn hi u vào cú d ng hỡnh sin.ạ ệ ệ ạ
Hỡnh 3.5. Bi u di n tớn hi u raể ễ ệ
d) M ch so sỏnh v i h i ti p dạ ớ ồ ế ương
+ M ch đ oạ ả
Hỡnh 3.6 minh ho m ch so sỏnh đ o cú h i ti p dạ ạ ả ồ ế ương. t U r U v U r 0 – U bh +U bh U ch
Hỡnh 3.6. M ch so sỏnh h i ti p dạ ồ ế ương đ o ả
Tớn hi u vào đệ ược đ a vào đ u vào đ o, đi n ỏp chu n đư ầ ả ệ ẩ ượ ấ ừc l y t đi n ỏp ra Ur thụng qua vũng h i ti p dệ ồ ế ương v i hai đi n tr R1 và R2. Tuớ ệ ở ỳ theo m c tớn hi u Uv mà Ur m t trong hai tr ng thỏi +Ubh và – Ubh.ứ ệ ở ộ ạ
Ta cú: Uch = +2 r 1 2 R U R R = βUr (3.5) V i: ớ β = +2 1 2 R R R (3.6)
được g i là h s h i ti p dọ ệ ố ồ ế ương.
Khi Uv t m t m c khỏ õm tăng t t ta nh n th y:ừ ộ ứ ừ ừ ậ ấ
N u Uế v < Uch thỡ Ur = + Ubh
N u Uế v > Uch thỡ Ur = – Ubh
Giỏ tr Uị v = Ubh làm cho m ch b t đ u đ i tr ng thỏi t cao xu ngạ ắ ầ ổ ạ ừ ố th p và đấ ược g i là đi m ngọ ể ưỡng trờn UUTP (UTP: Upper Threshold Point) cũn g i là ngọ ưỡng ng t m ch.ắ ạ
UUTP = (+Ubh) (3.7)
N u ta gi m Uế ả v t m t m c khỏ dừ ộ ứ ương m t cỏch t t , khi đú Uộ ừ ừ r = – Ubh và Uch = (–Ubh) do đú khi Uv < (–Ubh) thỡ Ur chuy n t – Uể ừ bh sang tr ngạ thỏi +Ubh. Tr s Uị ố v = (–Ubh) được g i là đi m ngọ ể ưỡng dưới ULTP (LTP: Low Threshold Point) cũn g i là ngọ ưỡng n i m ch. ố ạ
ULTP = (–Ubh) (3.8)
Tr ng thỏi c a Uạ ủ r tuõn theo chu trỡnh nh hỡnh 3.7. ư
Uv v U r U UTP U LTP
Hỡnh 3.7. Chu trỡnh tớn hi u raệ + M ch khụng đ oạ ả
Hỡnh 3.8: m ch so sỏnh khụng đ o h i ti p dạ ả ồ ế ương. Đi n ỏp t i đi m P cú đệ ạ ể ược do Uv và Ur gõy nờn. Áp d ng nguyờn lý x p ch ng ta cú:ụ ế ồ UP = + +1 v +2 r 1 2 1 2 R R U U R R R R (3.9) Hỡnh 3.8. M ch so sỏnhạ khụng đ o h iả ồ ti p dế ương
Thay đ i tớn hi u vào ta nh n th y:ổ ệ ậ ấ
Khi UP < Uch thỡ Ur = – Ubh
Khi UP > Uch thỡ Ur = + Ubh. Tr s Uị ố v khi Ur b t đ u đ i tr ng thỏi g i làắ ầ ổ ạ ọ đi m ngể ưỡng trờn UUTP.
Bõy gi n u ta gi m Uờ ế ả v (lỳc này Ur đang m c +Uở ứ bh), khi UP b t đ uắ ầ nh h n Uỏ ơ ch = 0 thỡ Ur đ i tr ng thỏi và b ng –Uổ ạ ằ bh. Tr s Uị ố v lỳc này g i làọ đi m ngể ưỡng dưới ULTP.
Ta cú th d dàng xỏc đ nh để ễ ị ược UUTP và ULTP b ng vi c s d ngằ ệ ử ụ phương trỡnh (3.7), v y: ậ UUTP = 2 bh 1 R ( U ) R + (3.10) ULTP = 2 − bh 1 R ( U ) R (3.11)
Đi n ỏp ra bi n đ i theo chu trỡnh nh hỡnh 3.9 sau:ệ ế ổ ư
33 U U v U r UUTP ULTP
3.3.2 Đi u ki n chuy n m ch c a b khu ch đ i thu t toỏnề ệ ể ạ ủ ộ ế ạ ậ
Khi b khu ch đ i thu t toỏn làm vi c nh m t khoỏ đúng m , ộ ế ạ ậ ệ ư ộ ở đi mể làm vi c luụn n m trong vựng bóo hoà c a đ c tuy n truy n đ t. Đi u ki nệ ằ ủ ặ ế ề ạ ề ệ chuy n m ch c a khoỏ là đi n ỏp ra ể ạ ủ ệ Ur ch n m m t trong hai m c bóo hoà:ỉ ằ ở ộ ứ
+
r max
U và _
r max
U
V i đi u ki n biờn đ Uớ ề ệ ộ v ≠ Ungưỡng.
3.3.3 Tớnh ch t tr c a m ch khu ch đ i thu t toỏnấ ễ ủ ạ ế ạ ậ
Gi ng nh khoỏ ố ư transistor, khi làm vi c v i cỏc tớn hi u xung bi n đ iệ ớ ệ ế ổ nhanh, c n l u ý t i tớnh ch t tr (tớnh ch t quỏn tớnh) c a IC thu t toỏn.ầ ư ớ ấ ễ ấ ủ ậ
V i IC khu ch đ i thu t toỏn hi n nay, t c đ bi n thiờn c a đi n ỏp raớ ế ạ ậ ệ ố ộ ế ủ ệ kho ng ả V / sà , do đú vi c dựng chỳng trong cỏc m ch so sỏnh hi n nay b h nệ ạ ệ ị ạ ch , khi đũi h i đ chớnh xỏc cao. Trong đi u ki n t t h n, vi c s d ng cỏcế ỏ ộ ề ệ ố ơ ệ ử ụ IC chuyờn d ng đụ ược ch t o s n s cú t c đ chuy n m ch nhanh h nế ạ ẵ ẽ ố ộ ể ạ ơ nhi u c p – c ề ấ ỡ V / ns, vớ d lo i ụ ạ àA710,A110,LM310 339− hay NE521…