Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Компаратор как усилитель
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Аналоговая и цифровая техника, прикладная электроника > Вопросы аналоговой техники
kv_addr
Собственно говоря, вопрос касается широкораспространенного компаратора LM119/219/319.

Этот компаратор позиционируется как быстродействующий компаратор с временем отклика 80 нс.
По своей структуре это фактически операционный усилитель с выходным каскадом с открытым коллектором. Стандартное примерение в качестве компаратора предполагает либо отсутствие ОС, либо введение ПОС для получения гистерезиса.

Если же ввести ООС, то получится обычный усилитель. По крайней мере это так, если верить принципиальной схеме LM119. Естественно, для работы в линейном режиме транзистор выходного каскада нужно обеспечить током коллектора. Вопрос смещения нуля, нелинейность характеристики и пр. пока опустим.

Исходя из того, что компаратор быстродействующий, можно предположить, что он выполнен на достаточно высокочастотных транзисторах и можно ожидать хороших частотных свойств усилителя.

Попробовал просимулировать поведение компаратора в необычном режиме усилителя в PSPICE, получаются вроде неплохие результаты, однако есть одно НО... Если бы модель была ПОТРАНЗИСТОРНОЙ, то результат, по видимому, был бы значительно ближе к реальному, но упрощенная модель врядли даст верную картину, в особенности, если эта модель разработана именно как для компаратора, где достаточно много упрощено и опущено.

Обычно для получения устойчивости операционного усилителя в его схеме предусматривается введение внутренних либо внешних элементов коррекции. В LM119 напрямую этого не предусмотрено и на практике усилитель может не показать таких частотных свойств, которые показала теоретическая модель.

Может кто-то пробовал включать этот компаратор в режиме усилителя и мог бы ответить относительно его характеристик и поведения?

К сожалению в даный момент не имею возможности провести экспериментальную работу, пока пробую разобраться с теоретическим аспектом. Более точной модели, чем та, что предложена в ORCAD-е найти не смог, да и врядли такая существует.

PS: Нашел на сайте NS AN-74 где описывалось применение LM139, в том числе и как низкочастотного ОУ. Но время отклика у LM119 почти в 20 раз меньше да и скорость нарастания выходного напряжения у него также значительно выше.
Designer56
А с чем связана такая потребность- включать компаратор усилителем? В наше время вполне достаточно быстродействующих ОУ. Вообще-то 119/219/319 компаратор мне хорошо знаком- в советское время по нашему заказу Рига сделала его аналог- 521СА6. Усилителем он включается при измерении его напряжения смещения- почти по такой же схеме, как и для ОУ. Только для коррекции АЧХ приходится включать в схему интегратор с большой постоянной времени.
Herz
Действительно, может, теоретически это и интересно, но практической ценности не имеет. Во-первых, дефицита нормальных ОУ вроде не наблюдается - вряд ли использование компаратора в несвойственном ему режиме даст какие-то преимущества в цене или качестве. Во-вторых, для компараторов не нормируются многие важные параметры, необходимые при выборе ОУ. Быстродействие - это ещё не всё. Если цель опытов чисто радиолюбительская - поэкспериментируйте на макетке. В инженерной же практике такая партизанщина, ИМХО, недопустима.
zzzzzzzz
Да, а еще его можно использовать как миниатюрный нагреватель.
Если их много, то мозаику можно выложить.
Да чего там, - вместо кирпичей использовать и построить дом!
Только 80 нс - для хорошего дома маловато. Надо пошустрее использовать.

В чем, действительно, такая необходимость?
Если нужен быстрый ОУ, так их полно с хорошими характеристиками. Даже российских.
Designer56
Вот, например http://k1432.nm.ru/
kv_addr
Никакой партизанщины, могу успокоить, куда-либо в более-менее серьёзное изделие применение компаратора в качестве усилителя не планируется. Попытка быстро решить локальный вопрос. LF357 не подошел, более быстрых нет в наличии на текущий момент. Заказанное будет не раньше, чем через неделю-две. Такова суровая правда жизни. Если у кого-то иначе, я за него рад.

Цитата
Вообще-то 119/219/319 компаратор мне хорошо знаком- в советское время по нашему заказу Рига сделала его аналог- 521СА6. Усилителем он включается при измерении его напряжения смещения- почти по такой же схеме, как и для ОУ. Только для коррекции АЧХ приходится включать в схему интегратор с большой постоянной времени.

Это - в определенной степени информативно. По крайней мере с технической точки зрения. В любом случае попробую, потому как ничем не рискую. В случае отрицательного результата придется ждать реализации заказа.


PS:Относительно инженерного/не инженерного решения. Как бы имею представление, что сие есть. Но поднимите "Приборы и техника эксперимента" 70-90-х годов и увидите там достаточное количество нестандартных решений. Возражения, что ныне иные времена, как бы не совсем соответствуют действительности. И, главное, не везде. Москвичи, питерцы или киевляне просто могут не представлять ситуации, когда приобретение единичных образцов чего-либо, отличного от ширпотреба и бытовухи, создает глубокий напряг, особенно, когда это нужно оперативно.

Цитата
Вот, например http://k1432.nm.ru/

Бывший НИИ "Пульсар"? Было дело, когда-то для нас разрабатывали двухзатворный по образу и подобию сименсовского BF960/961, вроде неплохо получилось. Но, когда в серию пошло... sad.gif
Designer56
Кстати, у Вас рядом- в Киеве делают вот это
Herz
Кстати, о быстродействии. Как Вы заметили, упомянутые компараторы имеют выход ОК. Так вот, 80 нс - это время срабатывания компаратора, когда выходной транзистор открывается. Время же "выключения" за счёт пассивной нагрузки существенно поболее будет. Так что построить на основе такой структуры быстродействующий усилитель для обеих полуволн сигнала будет весьма непросто.
Designer56
Цитата
Кстати, о быстродействии. Как Вы заметили, упомянутые компараторы имеют выход ОК. Так вот, 80 нс - это время срабатывания компаратора........

И кроме того, это выполняется (80 нс) для условий довольно сильной нагрузки вых. каскада- Ом 150, если мне память не изменяет. При большем сопротивлении времена существенно хуже, в первую очередь- время выключения. Ещё один ньюанс: Прибор сдвоенный, бывают экземпляры с достаточно сильным межканальным влиянием, что может многое испортить.


Нет, не 150 Ом нагрузки- 500 используются фирмой при измерении времен. Это я его на 150 Ом использовал для того, чтобы время выжать.
TheMad
Уважаемый автор!
У меня как раз сегодня кончились все компараторы, а операционников (и быстрых в том числе) осталось очень много. Давайте меняться, и никто из нас smile.gif не будет фигней страдать.
Alex255
Цитата(TheMad @ Aug 9 2007, 17:44) *
Уважаемый автор!
У меня как раз сегодня кончились все компараторы, а операционников (и быстрых в том числе) осталось очень много. Давайте меняться, и никто из нас smile.gif не будет фигней страдать.

Так из усилителя тож компаратор можно сочинить biggrin.gif
TheMad
Цитата(Alex255 @ Aug 9 2007, 18:56) *
Так из усилителя тож компаратор можно сочинить biggrin.gif




*** Я поэтому и написал "Давайте меняться, и никто из нас не будет фигней страдать."
Ключевое слово - "никто из нас".
BWZ
Для тех, кто думает что применение компаратора вместо ОУ никому не нужно, могу привести противоположный пример. Примерно в 2000 году нужно было заменить стабилизатор напряжения с малым падением, находившийся внутри микросборки, снятой с производства, на аналочичную схему. Условия эксплуатации очень жесткие, ОУ был нужен только с приемкой, на транзисторах не проходили габариты схемы. Как раз перед этим ОУ с упоминавшегося здесь "Кристалла" (или "Квазара", что одно и то же Г) отметились массовыми отказами через полгода работы. Причем все было с ПЗ и куплено у изготовителя по огромным ценам.
Начальство давило, сроки были нереальные и за неделю я слепил стабилизатор на Н521СА3, транзисторе, стабилитроне и SMD - 2 резистора и 3 конденсатора. Схема как ни странно работала, я ее отдал и забыл. А недавно увидел это "чудо" на серийной плате, предложил переделать "нормально". Оказалось , что это уже достаточно сложная процедура, т.к. схема прошла все испытания и проблем никогда не было. Петель ООС правда там было 2, причем включены весьма нестандартно. А выходной транзистор с ОК позволил сэкономить место, т.к. при использовании ОУ его пришлось бы ставить.
Designer56
Наше предприятие уже много лет и по сей день пользуется продукцией "Кристалла"- причем и в спецтехнике, и с приемкой ОТК.Отказов ОУ, тем более массовых- не наблюдалось. Года 3 назад я сделал прибор с применением новых ОУ "Кристалла"с пр.1, все в порядке серия пошла без проблем.Может, Вам неликвиды достались лихих времен? Кстати, "Квазар"- это завод бывшего советского НПО "Кристалл", А "Кристалл" сейчас- это фирма, которую организовали бывшие разработчики КНИИМП из того же бывшего НПО "Кристалл"

Упомянутые УД42, к слову, у меня живые есть- все в порядке с ними.
Herz
Цитата(BWZ @ Aug 13 2007, 00:41) *
Для тех, кто думает что применение компаратора вместо ОУ никому не нужно, могу привести противоположный пример. Примерно в 2000 году нужно было заменить стабилизатор напряжения с малым падением, находившийся внутри микросборки, снятой с производства, на аналочичную схему. Условия эксплуатации очень жесткие, ОУ был нужен только с приемкой, .....

Я вспоминаю времена, когда "ваять" можно было только в рамках "Перечня разрешённых". Это особый случай. Из такого рода схемотехнических ухищрений (если не сказать по-другому) хорошо было бы составить подборку. Для потомков, так сказать. Чтобы могли оценить по достоинству, чем их отцам и дедам приходилось страдать... smile.gif
Alex255
В журнале "Радио" когда-то видел схемку усилителя на К561 инверторе. Что тольке не изобретали smile.gif
Tornado-Alex
Цитата(kv_addr @ Aug 9 2007, 01:25) *
PS:Относительно инженерного/не инженерного решения. Как бы имею представление, что сие есть. Но поднимите "Приборы и техника эксперимента" 70-90-х годов и увидите там достаточное количество нестандартных решений. Возражения, что ныне иные времена, как бы не совсем соответствуют действительности. И, главное, не везде. Москвичи, питерцы или киевляне просто могут не представлять ситуации, когда приобретение единичных образцов чего-либо, отличного от ширпотреба и бытовухи, создает глубокий напряг, особенно, когда это нужно оперативно.


Всё зависит от серийности разрабатываемого изделия. Если что-нибудь побыстрому и на коленках, то нестандартные применения конечно катят, но если по серьёзному и в больших количествах, то лучше не надо.
ИМХО пока мы применяли нестандартные применения различных радиоэлементов (было уже давно) серийка просто стонала и плакала, как только перешли на типовые применения - серийка улыбается laughing.gif
_artem_
Где то видел ссылку на использование компаратора как оу. Сейчас не нашел.
Вот здесь товаришч упоминает об этом (лм319) правда добавляет что может самовозбуждаться.

http://www.hagtech.com/blog06.html
_artem_
Наверно тип логики поменяли , по моему у 155 был входной ток до 2 ма а 555 меньше ма требовали.
_artem_
Интересно. Не поленился посмотрел по даташиту - порог у них гуляет 1.2-1.9 , 0.5 - 1.2. Надо запомнить на будушее.

П.С. Извиняюсь за оффтоп.
Alexandr
Тема приобретает флудный характер. Мнения по сути вопроса высказаны. Тему закрываю.
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.