Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Сибирский государственный индустриальный университет»

Кафедра автоматизированного электропривода и

промышленной электроники

РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА к курсовому проекту по учебной дисциплине «Электронные цепи и микросхемотехника» на тему: «Стробируемый двухпороговый компаратор c третьим состоянием» Вариант №15

Выполнил: студент группы АПЭ-09

Паринов Д.О.

Проверил: Стексов А.В.

Новокузнецк 2012

Индивидуальное задание на кп Вариант 15

Тип проектируемого устройства–Стробируемый двухпороговый

компаратор с третьим состоянием.

Численные значения параметров проектируемого устройства:

1. Напряжение питания– ± 5В;

2. Тип логики – ТТЛШ;

3. Тактовая частота – 12 МГц;

4. Коэффициент усиления компаратора(ОУ) – 1000;

5. Частота сопряжения ЛАЧХ – 8 МГц.

Задание получил студент гр. АПЭ-09 Паринов Д.О.

20 мая 2012 года

Задание проверил доцент каф. АЭП и ПЭ Стексов А.М.

«____» ___________ 2012 года

Содержание

Индивидуальное задание на КП ………………………………………………..2

Введение………………………………………………………………....................4

Справочные данные на популярные компараторы……………………………....5

1. Компараторы…………………………………………………………………….6

   1. Аналоговые компараторы…………………………………………………...6

   2. Аналоговые интегральные компараторы…………………………………10

   3. Стробируемый двухпороговый компаратор……………………………...13

   4. Двухпороговый компаратор на одном ОУ………………………………..15

   5. Триггер……………………………………………………………………...16

   6. Классификация триггеров…………………………………………………17

   7. D-триггер……………………………………………………………………21

   8. Выводы по литературному обзору………………………………………..23

2. Двухпороговый компаратор…………………………………………………..24

   1. Двухпороговый компаратор – индикатор температуры……………........27

   2. Стробируемый компаратор (индикатор температуры)…………….….....29

   3. Новый двухпороговый компаратор Texas Instruments для контроля напряжения питания…………………………………………………….....30

   4. Расчет широкополосного дифференциального усилителя (компаратор на ОУ)…………………………………………………………………………..31

   5. Построение ЛАЧХ и ЛФЧХ…………………………………………….…35

Заключение…………………………………………………………………….…37

Список использованной литературы………………………………………....39

Приложение А........................................................................................................40

Введение

Целью данного курсового проекта является проектирование стробируемогодвухпорогового компаратора, удовлетворяющего заданным параметрам: тип логики, тактовая частота логических элементов, коэффициент усиления, частота сопряжения. А так же применение знаний и навыков, полученных из курса «Электронные цепи и микросхемотехника».

Данный проект включает в себя две основные части: специальную часть, а также графическую. Специальная часть содержит обоснование выбора и описание структуры устройства, описание принципа действия составных узлов, расчет параметров компаратора (ОУ).

Графическая часть содержит структуру устройства и перечень элементов, принципиальные схемы узлов, структурную схему логического элемента, диаграммы входных и выходных сигналов, ЛАЧХ и ЛФЧХ каскадов компаратора (ОУ).

Задачами же данной курсовой работы, решение которых ведет к поставленной цели, являются:

Литературный обзор способов проектируемого устройства.

Описание принципа действия.

Расчет параметров компаратора (ОУ).

Построение диаграмм входных и выходных сигналов.

Построение ЛАЧХ и ЛФЧХ каскадов компаратора (ОУ).

Справочные данные на популярные компараторы.

Эксплуатационные параметры компараторов определяют допустимые режимы работы их входных и выходных цепей, требования к источникам питания и температурный диапазон работы. Важными эксплуатационными параметрами являются уровни выходных сигналов, а также способы подключения нагрузки к выходу компаратора. Ограничения эксплуатационных параметров обусловлены конечными значениями пробивных напряжений и допустимыми токами через транзисторы компаратора. Поскольку компараторы, в отличие от ОУ, должны работать со значительными дифференциальными входными напряжениями, важными характеристиками компаратора являются максимально-допустимые величины дифференциального и синфазного входных напряжений.

В настоящее время в мире изготавливаются сотни наименований интегральных компараторов. Эти ИМС можно условно разделить на следующие группы: универсальные (или общего применения), быстродействующие, прецизионные, микромощные.

В табл. 1 приведены основные параметры некоторых моделей компараторов различных типов.

Наимено-вание компара-тора	Напряж. питания, В	Коэфф. усиления, В/мВ	Напр. смеще-ния, мВ	Входн. ток, нА	Выход-ные уровни	Диапазон допуст. диффер. напр-й, В	Ток потр., мА	Макс. вых. ток, мА	Время пере-ключе-ния, нс	Примечание
Универсальные компараторы
521СА2	+12;-6	1,5	3	25000	ТТЛ	5	8	2,5	90	Аналог mА710
SE521	+5; +/-15	5	5	20000	ТТЛ	5	5	-	12	Откр. коллектор
Прецизионные компараторы
521СА3	+3; +/-15	200	3	100	ТТЛ, КМОП	30	6	50	200	Откр. коллектор и эмиттер
597СА3	+12; +/-18	70	3	350	То же	-	2	10	300	Сдвоенный
Быстродействующие компараторы
597СА1	+5;-5,2	1	2	10000	ЭСЛ, ТТЛ	3	35	10	6,5	Триггер-защелка
AD8561	+5; +/-5	3	3	4000	ТТЛ, КМОП	8	4	3,2	5	Есть счетверенный вариант AD8564
МАХ910	+/-5	-	1	3000	ТТЛ	-	22	-	8	Встроенный 8-разрядный ЦАП для установки порога переключения
Микромощные компараторы
МАХ922	+1,25... +5,5	10	10	5	ТТЛ, КМОП	Uпит+0,3 В	3,2 мкА	4	12000	Сдвоенный
TLC339	+1,5; +8	-	5	0,005	ТТЛ, КМОП	-	10 мкА	10	2500	Счетверенный.Откр. сток
МАХ918	1,8...5,5	-	-	-	-	Uпит+0,2 В	0,75 мкА	6	-	Открытый сток. Встроенный источник опорного напряжения