Компаратор и его характеристики
Создание электрической схемы компаратора с параметрами ширин транзисторов 3-х каскадов. Её моделирование для получения порога и задержек срабатывания. Определение задержек переключения выходных значений при переключении тактовых сигналов на входе.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | лабораторная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 07.04.2020 |
| Размер файла | 813,1 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Лабораторная работа «Компаратор и его характеристики»
Выполнил Пономарёв А.С., студент каф. ТКС гр. ИКТ-41
Цель работы: Исследование схемы компаратора и его характеристик. Исследование метода компенсации смещения нуля.
Задание:
1. Ввести схему компаратора, задать параметры транзисторов.
2. Провести моделирование схемы в режиме Transient, получить выходные характеристики.
3. Определить задержку и порог срабатывания компаратора для всех исследуемых случаев.
4. Загрузить результаты выполнения лабораторной работы, оформленные в виде отчета, на canvas
Ход работы
Таблица 1 - Данные для расчётов по варианту
|
11 |
10 |
12 |
1 |
Рисунок 1 - Электрическая схема компаратора по варианту
1. Без рассогласования транзисторов по варианту
Рисунок 2 - Схема для моделирования и нахождения задержки срабатывания
Рисунок 3 - Дифференциальный сигнал на выходе первого каскада
Рисунок 4 - Дифференциальный сигнал на выходе второго каскада
Рисунок 5 - Дифференциальный сигнал на выходе третьего каскада
Рисунок 6 - Полная временная диаграмма работы компаратора
1.1 Измерение задержки срабатывания
Задержка измеряется по срезу Р2:
Рисунок 7 - Нахождение задержки при inn > inp
Задержка при inn > inp равна 306,68 нс
Рисунок 8 - Нахождение задержки при INP>INN
Задержка при inp>inn составила 6,05 нс
1.2 Определение порогов срабатывания
Порог измеряется по фронту Р1
Рисунок 9 - Схема для моделирования и нахождения порога срабатывания
Рисунок 10 - Полная временная диаграмма для измерения порога (p значения напряжений INN, INP, OUT, P1)
Рисунок 11 - Нахождение порога при переходе из 0 В в 3 В
Порог срабатывания равен: |INN - INP| = |2,501 - 2,499| = 0,002 В
Рисунок 12 - Нахождение порога при переходе из 3 В в 0 В
Порог срабатывания равен: |INN - INP| = |2,5 - 2,5| = 0 В
Рисунок 13 -Более точное нахождение порога из 3В в 0В с помощью Delta Cursor
Порог срабатывания равен: 24.41 мкВ
транзистор сигнал компаратор
2. С рассогласованием транзисторов по варианту
?Wa - рассогласование входных транзисторов предусилителя (WM1 = Wa; WM24 = Wa + ?Wa);
Рисунок 14 - Рассогласование входных транзисторов предусилителя с рассогласованием по варианту
Рисунок 15 - Дифференциальный сигнал на выходе первого каскада с учётом рассогласования по варианту
Рисунок 16 - Дифференциальный сигнал на выходе второго каскада с учётом рассогласования по варианту
Рисунок 17 - Дифференциальный сигнал на выходе третьего каскада с учётом рассогласования по варианту
Рисунок 18 - Полная временная диаграмма работы компаратора с учётом рассогласования по варианту
2.1 Измерение задержки срабатывания с учётом рассогласования
Рисунок 19 - Нахождение задержки при inn > inp с учётом рассогласования по варианту
Задержка при inn > inp равна 319,67 нс
Рисунок 20 - Нахождение задержки при inp > inn с учётом рассогласования по варианту
Задержка при inp > inn равна 315,394нс
2.2 Определение порогов срабатывания с учётом рассогласования
Рисунок 21 - Полная временная диаграмма для измерения порога с учётом рассогласования по варианту (значения напряжений INN, INP, OUT, P1)
Рисунок 22 - Нахождение порога при переходе из 0 В в 3 В с учётом рассогласования по варианту
Порог срабатывания равен: |INN - INP| = |2,498 - 2,502| = 0,003 В
Рисунок 23 - Нахождение порога при переходе из 3 В в 0 В с учётом рассогласования по варианту
Порог срабатывания равен : |INN - INP| = |2,497 - 2,503| = 0,006 В
Вывод:
В данной работе была собрана электрическая схема компаратора с параметрами ширин транзисторов 3-х каскадов по варианту и было проведено её временное моделирование для получения порога срабатывания, и задержек срабатывания. По полученным графикам были определенны задержки переключения выходных значений при переключении тактовых сигналов на входе, также на время задержки влияют входные сигналы inn и inp (inp>inn или inn>inp). Ещё по графикам был определен порог переключения схемы из 0 В в 3 В и наоборот, которой определялся разностью входных сигналов inp и inn.
Также можно заметить, что при добавлении рассогласования ширин транзисторов влияет на форму выходного сигнала схемы и увеличивает задержки при смене (см.рисунок 19,20), и увеличивается порог срабатывания(см.рисунок 22,23), можно сделать вывод, что рассогласования очень сильно влияют на работу схемы и её дальнейшее использование.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Напряжение верхней и нижней точек срабатывания. Схема подключения компаратора с гистерезисом для сравнения однополярных сигналов. Расчет точности параметров устройства. Моделирование работы схемы на компьютере. Зависимости электрических параметров.
курсовая работа [562,0 K], добавлен 24.06.2013Моделирование электрической принципиальной схемы расширителя стереобазы с помощью программы PSpice. Амплитудно-частотные характеристики выходных стереоканалов и зависимость их формы от соотношения амплитуд на входе. Создание печатной платы в среде OrCAD.
курсовая работа [978,1 K], добавлен 12.12.2011Изучение особенностей функционирования ключевого элемента и его основных параметров в режимах "включено" и "выключено". Динамика процессов переключения ключа с учетом переходных процессов (задержек переключения), имеющих место в МДП транзисторе.
лабораторная работа [880,7 K], добавлен 26.11.2011Проектирование бестрансформаторного усилителя низкой частоты, расчет коэффициента усиления и диапазона возможных значений. Определение схемы выходного каскада и типов транзисторов каскадов усиления. Расчет электрической принципиальной схемы усилителя.
курсовая работа [138,4 K], добавлен 29.06.2015Расчет напряжения, параметров элементов усилителя. Коэффициент передач электрических сигналов. Выбор марки транзисторов. Моделирование устройства в системе схемотехнического моделирования Electronics Workbench. Характеристики усилительных каскадов.
курсовая работа [260,9 K], добавлен 24.11.2014Разработка схемы принципиальной электрической для осуществления мультиплексирования трехцифровых сигналов на основе цифровых микросхем. Выполнение и моделирование работы схемы в программе MicroCap. Программирование схемы на микроконтроллере PIC16.
контрольная работа [903,2 K], добавлен 22.06.2022Расчет каскадов и цепей радиоприемника длинноволнового диапазона с определением их числа и коэффициентов усиления. Анализ и выбор типов транзисторов для данных каскадов. Составление электрической принципиальной схемы для указанного радиоприемника.
курсовая работа [881,4 K], добавлен 17.12.2012Принцип действия цифрового компаратора. Фиксация входного напряжения на уровнях, совместимых с логическими уровнями транзисторно-логических микросхем. Схема компаратора на операционном усилителе. Структура логического элемента одноразрядного компаратора.
лабораторная работа [46,1 K], добавлен 12.01.2010Общая характеристика компараторов, их назначение и исследование основных схем. Аналоговый интегральный компаратор, его схема и принцип работы. Схемы включения выходного каскада компаратора 521СА3. Параметры, характеризующие качество данного устройства.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 17.11.2014Виды и примеры применения составных транзисторов. Усилительные каскады с динамическими нагрузками. Свойства каскадного соединения. Амплитудно-частотные и переходные характеристики многокаскадных усилителей. Выбор числа каскадов импульсных усилителей.
лекция [71,8 K], добавлен 23.12.2010Заданные характеристики усилителя. Расчет выходного каскада, каскадов предварительного усиления, выбор оконечного каскада, транзисторов, схемы. Формула расчета емкости конденсатора. Входная и выходная характеристики транзистора, разводка печатной платы.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 10.05.2009Техническая характеристика стробируемого двухпорогового компаратора с третьим состоянием, особенности его проектирования. Параметры тактовой частоты логических элементов, коэффициента усиления, частоты сопряжения. Расчеты двухпорогового компаратора.
курсовая работа [898,6 K], добавлен 13.07.2012Применение мощных полевых транзисторов с изолированным затвором (МДП-транзисторы) в выходных каскадах усилителей мощности. Моделирование схемы усилителя НЧ на МДП-транзисторах в программе Multisim 8. Линейные и фазовые искажения, коэффициент гармоник.
дипломная работа [3,5 M], добавлен 30.04.2010Биполярные транзисторы с изолированным затвором (РТ) новой технологии (IGBT) против полевых МОП транзисторов. Улучшенные динамические характеристики. Рабочие частоты и токи. Положительный температурный коэффициент. Потери проводимости и переключения.
статья [176,9 K], добавлен 27.09.2009Определение напряжения открывания (переключения) транзисторов. Статические характеристики схемы при вариации напряжения питания. Длительность переходных процессов при включении и выключении ключа и среднее время задержки в сети для различных приборов.
контрольная работа [2,0 M], добавлен 23.12.2010Частота усиливаемых сигналов, дифференциальные параметры транзисторов, их равенство низкочастотным значениям. Определение сквозного коэффициента усиления по напряжению. Режимы короткого замыкания и холостого хода, входное и выходное сопротивление.
курсовая работа [944,5 K], добавлен 25.08.2012Расчет мощности сигнала на входе усилителя низкой частоты, значения коллекторного тока оконечных транзисторов, емкости разделительного конденсатора, сопротивления резистора, напряжения на входе усилителя. Разработка и анализ принципиальной схемы.
курсовая работа [111,1 K], добавлен 13.02.2015Использование биполярных транзисторов в импульсных источниках электропитания. Линейная область работы транзистора. Коммутационные процессы в транзисторе, определяющие динамические потери при его переключении. Метод симметрирования токов транзисторов.
контрольная работа [219,1 K], добавлен 30.08.2010Технические характеристики цифрового компаратора. Описание цифровых и аналоговых компонентов: микросхем, датчиков, индикаторов, активных компонентов, их условные обозначения и принцип работы. Алгоритм работы устройства, структурная и принципиальная схемы.
курсовая работа [1023,2 K], добавлен 29.04.2014Проектирование схемы устройства управления, выбор и описание элементов схем (ввода-вывода, логические, счетчик и другие элементы), принципы и подходы к реализации различных функций. Моделирование работы схемы в Electronics Workbench, анализ результатов.
контрольная работа [690,8 K], добавлен 04.04.2016
