Студопедия
Главная страница | Контакты | Случайная страница

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Аналоговый интегральный компаратор

Читайте также:
  1. Аналоговый компаратор. Триггер Шмитта
  2. Аналоговый сигнал
  3. Интегральный метод
  4. Интегральный показатель
  5. Компараторы
  6. По принципу преобразования измеряемого давления в аналоговый выходной
  7. Преобразование звука из цифрового вида в аналоговый
  8. Урок 1: Аналоговый и цифровой звук. АЦП.
  9. Цифровые компараторы

Шрифт - графический рисунок начертаний букв и знаков, составляющих единую стилистическую и композиционную систему, набор символов определенного размера и рисунка.

Гарнитура шрифта — это типографский термин, объединяющий набор шрифтов, которые отличаются по размеру, начертанию и т.д.

Типографский пункт — единица измерения кегля шрифта.

Кегль - размер высоты буквы

Шрифт можно установить:

· тип шрифта (гарнитуру шрифта);

· размер шрифта (кегль);

· начертание букв (обычное, полужирное, курсив, полужирный курсив);

· цвет символов шрифта;

· подчеркивание (одинарное, двойное);

· специальные эффекты – зачеркивание, двойное зачеркивание, с тенью, контур, приподнятое, утопленное, анимация);

· верхний или нижний индекс;

· отображение выделенного фрагмента обычными прописными или малыми прописными буквами (капителью);

· оформление выделенного фрагмента как скрытый текст и др.

Характеристика шрифтов:

Гарнитура шрифта (Type family) - совокупность шрифтов, объединенных общими стилевыми признаками, отличными от других шрифтов, т.е. совокупность начертаний, объединенных общим характером графического построения знаков и решением их элементов.

Начертание (Type face) - комплект строчных и прописных знаков, цифр, знаков препинания, спецзнаков и символов. Начертания шрифтов любой гарнитуры отличаются цветовой насыщенностью, пропорциями, контрастностью и наклоном знаков (светлое, полужирное, курсивное или наклонное, нормальное, узкое или широкое).

Насыщенность шрифта определяется изменением толщины основных и соединительных штрихов одноименных знаков в различных начертаниях. В рамке одной гарнитуры насыщенность может изменяться от сверхсветлой до сверхжирной (light - ultra bold).

Пропорции шрифта - показатель изменения ширины одноименных знаков в начертаниях одной гарнитуры от сверхузких до сверхшироких.

Контрастность - один из основных признаков шрифта, выраженный отношением толщины соединительных штрихов к толщине основных штрихов знаков. Эта характеристика изменяется от неконтрастных до сверхконтрастных шрифтов.

Комплектность (полиграфический алфавит) - совокупность всех знаков, необходимых для набора текста: строчных, прописных, цифр, знаков препинания, спецзнаков и символов.

Существует еще такое понятие как удобочитаемость шрифта, но оно скорее носит субъективный характер и зависит не только от характеристик самого шрифта, но и от условий его применения.

Все шрифты можно классифицировать на три основных группы

· шрифты с засечками (антиква),

· без засечек (гротески или рубленные)

· шрифты свободного стиля.

Шрифты с засечками (антиквенные).Засечки, или серифы – горизонтальные элементы окончания основных (иногда соединительных) штрихов имеют самую разнообразную форму: прямоугольную, изогнутую, клювообразную, одностороннюю и т.п.  
Гротески или рубленные - это шрифты без зесечек, слабоконтрастные или без контраста.  
 
9. Форматирование абзацев Абзац– это элементарный элемент оформления любого документа. С точки зрения текстового редактора, абзац – это фрагмент текста, обрывающийся в том месте, где была нажата клавиша Enter. 1.Отступ слева и справа (отступ для основного текста как правило не задают – положение текста определяется шириной полей. Задают для дополнительных материалов и заголовков, если они выравнены не по центру). 2. Величина отступа первой строки – вид абзаца (красная строка – 1,5 значения кегля основного текста). 3. Отбивки между абзацами – увеличенное расстояние для визуального выделения абзацев, вместо красной строки. 4.Интерлиньяж – расстояние между строками абзаца (в одном документе применение различных межстрочных интервалов нецелесообразно, это вызывает недоумение и затруднение восприятия при чтении). Интерлиньяж бывает: · Одинарный – на 20% больше кегля шрифта · Полуторный – превышающий одинарный в 1,5 раза (для выделения особо важных абзацев) · Двойной – строки абзаца выглядят как отдельные абзацы. Текст перестает быть слитным. Используют очень редко. · Минимум и точный – минимальный шаг приращения 1пт. · Множитель – шаг приращения 0,5пт. 5.Обрамление и заливка абзаца (привлекает внимание к документу, возбуждает читательский интерес). 6.Маркированный или нумерованный список - несколько подряд расположенных абзацев (используют в технической литературе). 10. Колонтитул — это текст или рисунок (номер страницы, дата печати документа, название документа, фамилия автора, рисунок и т. д.), который печатается внизу или вверху каждой страницы документа. В зависимости от места расположения (на верхнем или на нижнем поле страницы) колонтитулы бывают верхними и нижними. Для создания колонтитула необходимо выполнить команду Вид / Колонтитулы. Колонтитулы, как и фон документа, а также поля, размер и ориентация страниц, номера страниц, разрывы страниц и разделов относятся к изменению внешнего вида страниц и документа. 11. Форматирование разделов Стиль – именованная совокупность настроек параметров шрифта, абзаца, языка. Стили можно создавать и форматировать. Назначение абзацам документа стандартных стилей Word обеспечивает быстрое изменение внешнего вида созданного документа за счет применения стилей из библиотеки стилей. Шаблон – заготовка будущего документа. В них приняты специальные меры, исключающие их повреждение. Файл - Создать открывается диалоговое окно Создание документа, выбрать Шаблон. Наличие шаблонов облегчает создание, редактирование и форматирование однотипных документов. 12. Таблица — это совокупность ячеек, расположенных в строках и столбцах, которые можно заполнять произвольным текстом, формулами и графикой. Текстовый редактор предлагает 3 основных средства для создания таблицы: 1) Кнопка «Добавить таблицу» 2) Диалоговое окно «Добавить таблицу» 3) Средство рисования 1 и 2 используется для создания таблиц простой конфигурации, 3-сложной конфигурации. Редактирование таблиц делится на: 1. Редактирование содержимого (как обычный текст) 2. Редактирование структуры (добавление/удаление строк, столбцов ячеек; слияние/разбитие) Форматирование делится на: 1. Форматирование содержимого (как обычный текст) 2. Форматирование структуры: · Метод выравнивая · Метод взаимодействия таблицы и текстом · Вариант оформления внутренних и внешних рамок. · Размер внутренних полей ячеек и интервалов Можно использовать автоформат. Таблица – автоформат. По данным таблицы можно строить графики и диаграммы: · «Мастер даиграмм» · Выделяется таблица и строится нужная диаграмма или график. 13. Слияние документов Слияние – процесс подготовки однотипных документов путем объединения файла созданного списка адресатов с файлом, содержащий шаблон документа. Этапы слияния: 1. Создание нового документа 2. Определение источника данных 3. Слияние документа с источником Перед 3 этапом данные можно сортировать или фильтровать. В поле слияния, кроме полей пользователя, можно вставлять «поля Word»   14. Ячейка - это область, определяемая пересечением столбца и строки таблицы. Адрес ячейки получается из номера столбца и номера строки. Диапазон – это часть ячеек смежных (расположенных рядом) или не смежных (разбросанных по всей таблице). Рабочий лист - это собственно электронная таблица, основной тип документа, используемый в Excel для хранения и манипулирования данными. Он состоит из ячеек, организованных в столбцы и строки, и всегда является частью рабочей книги. Рабочие книги - это файлы MS Excel, которые могут содержать один или несколько рабочих листов В рабочей книге Excel может содержаться произвольное число рабочих листов, в свою очередь, каждый рабочий лист состоит из ячеек. В ячейке могут находиться данные одного из трех типов: · числовое значение; · текст; · формула. Для упрощения процесса создания и редактирования формул и снижения количества опечаток и синтаксических ошибок используйте автозавершение формул. После ввода знака «=» (знака равенства) и первых букв или отображения триггера приложение Microsoft Office Excel отобразит под ячейкой динамический раскрывающийся список возможных функций, имен и текстовых строк, соответствующих буквам или триггеру. С помощью триггера вставки можно затем вставить элемент из раскрывающегося списка в формулу. 15. В строке состояния располагается поле автовычислений, которое позволяет производить расчеты по выбранной области рабочих листов без создания соответствующей формулы. Поле автовычислений позволяет определить: · среднее- расчет среднего арифметического; · количество значений- подсчитывается количество выделенных ячеек, содержащих любой вид информации; · количество чисел- подсчитывается количество выделенных ячеек, содержащих числа и формулы; · максимум- определение максимального значения из выделенных ячеек; · минимум- определение минимального значения из выделенных ячеек; · сумма- суммирование значений в ячейках.   Кнопка Автосуммана панели инструментов Стандартнаятакже позволяет вычислить сумму значений без ввода формулы и, в отдельных однозначно определенных случаях, даже без указания диапазона.   Относительные ссылки (A1) - при перемещении или копировании формулы из активной ячейки относительные ссылки автоматически изменяются в зависимости от положения ячейки, в которую скопирована формула. При смещении положения ячейки на одну строку в формуле изменяется на единицу номер строк, а при перемещении на один столбец на одну букву смещаются имена столбцов. Абсолютные ссылки ($A$1) -используются для указания фиксированных адресов ячеек. При перемещении и копировании формулы абсолютные ссылки не изменяются. В абсолютных ссылках перед неизменяемыми обозначениями столбца и строки, составляющим адрес ячейки, ставится знак $. Смешанные ссылки ($A1,A$1)- координата столбца относительна, а строки абсолютна или наоборот, координата столбца абсолютна, а строки относительна.   Трехмерная ссылка - ссылка, которая ссылается на одну и ту же ячейку или диапазон на нескольких листах. Трехмерные ссылки удобны для организации ссылок на несколько листов, структура которых одинакова и ячейки которых содержат данные одного и того же типа, например, при консолидации данных по бюджету различных отделов организации.   Использование имен позволяет значительно упростить понимание и изменение формул. Имя можно задать для диапазона ячеек, функции, константы или таблицы. Имя — это осмысленное краткое обозначение, позволяющее легче понять назначение ссылки на ячейку, константы, формулы или таблицы. 16. Функции рабочего листа: · Функции баз данных · Функции даты и времени · Внешние · Инженерные функции · Финансовые функции · Информационные функции · Логическая · Функции ссылки и автоподстановки · Арифметические и тригонометрические функции · Статистические функции · Текстовые функции 17. Проверка данных при вводе   · Выделите ячейки, на которые требуется наложить ограничения. · Выберите команду Проверка в меню Данные, затем откройте вкладку Параметры. · Выберите тип данных в списке Тип данных. Чтобы установить только числа, выберите Целое число или Действительное. Чтобы установить только дату или время, выберите Дата или Время. · Выберите нужный критерий в списке Значение. · Для некоторых типов данных можно ввести верхнюю и нижнюю границы допустимого диапазона данных в поля Максимум и Минимум или только одну из них, в зависимости от требований. Границами могут служить числовые значения, ссылки на ячейки или формулы. · Установка флажка Игнорировать пустые ячейки позволяет оставить ячейку, на которую наложены ограничения, пустой, а также установить границы, содержащие ссылку на изначально пустую ячейку или использующие формулу, в которую входит такая ячейка. Снимите этот флажок, чтобы задействовать ограничения, которые были наложены на пустые ячейки так, как если бы эти ячейки содержали нули. Обводка неверных данных На вкладке Данныев группе Работа с данными щелкните стрелку рядом с полем Проверка данных, а затем выберите команду Обвести неверные данные. Microsoft Office Excel отображает красный кружок вокруг любой ячейки, содержащей недопустимые данные. Все ячейки, значения которых не проходят проверку, обводятся; при этом значение может быть введено с клавиатуры, скопировано, вычислено по формуле или вставлено макросом. Влияющие ячейки представляют собой ячейки, ссылающиеся на формулу в другой ячейке. Например, если в ячейке D10 хранится формула =B5, ячейка B5 является влияющей на ячейку D10. Зависимые ячейки содержат формулы, ссылающиеся на другие ячейки. Например, если ячейка D10 содержит формулу =B5, ячейка D10 является зависимой от ячейки B5. 19. Диаграмма – это условное изображение числовых величин или их соотношений графическим способом. Диаграммы MS Excel дают возможность графического представления различных числовых данных. Выбрав тип, макет и стиль диаграммы, которые в новой версии Office Excel 2007 всегда доступны на ленте, каждую диаграмму можно быстро и профессионально обработать. В Excel можно строить два типа диаграмм: внедренные и диаграммы на отдельных листах. Внедренные создаются на рабочих листах рядом с таблицами, данными и текстом и используются при создании отчетов. Диаграммы на отдельном листе удобны для подготовки слайдов или для вывода на печать. Создав диаграмму, можно вносить в нее изменения. Параметры диаграмм: · Сравнение и представление данных · Добавление вспомогательной оси значений для оценки данных · Обратный порядок отображения категорий и значений · Изменение порядка рядов данных · Отображение пустых ячеек на диаграмме   20. Диагра́мма — графическое представление данных, позволяющее быстро оценить соотношение нескольких величин. Типы диаграмм: · Круговая · Гистограмма · Линейчатая · Точечная · График · С областями · Лепестковые · Поверхности · Объемные · Биржевые · Цилиндрические   Диаграммы-области — это тип диаграмм, схожий с линейными диаграммами способом построения кривых линий. Отличается от них тем, что область под каждым графиком заполняется индивидуальным цветом или оттенком. Преимущество данного метода в том, что он позволяет оценивать вклад каждого элемента в рассматриваемый процесс. Недостаток это типа диаграмм также схож с недостатком обычных линейных диаграмм — искажение относительных изменений показателей динамики с равномерной шкалой ординат
 
Область построения диаграммы является основным объектом в области диаграмм, так как именно в ней производится графическое отображение данных. В линейных диаграммах можно изменять цвет столбцов, в круговых - цвет секторов, в графиках - форму, размер и цвет маркеров и соединяющих их линий.    
 

 

Рис. 1. Характеристики компараторов

Рис. 2. Процессы переключения компараторов

Чтобы выходной сигнал компаратора изменился на конечную величину |U1вых - U0вых| при бесконечно малом изменении входного сигнала, компаратор должен иметь бесконечно большой коэффициент усиления (эпюра 1 на рис. 2) при полном отсутствии шумов во входном сигнале. Такую характеристику можно имитировать двумя способами - или просто использовать усилитель с очень большим коэффициентом усиления, или ввести положительную обратную связь.

Рассмотрим первый путь. Как бы велико усиление не было, при Uвх близком к нулю характеристика будет иметь вид рис. 1а. Это приведет к двум неприятным последствиям. Прежде всего, при очень медленном изменении Uвх выходной сигнал также будет изменяться замедленно, что плохо отразится на работе последующих логических схем (эпюра 2 на рис. 2). Еще хуже то, что при таком медленном изменении Uвх около нуля выход компаратора может многократно с большой частотой менять свое состояние под действием помех (так называемый "дребезг", эпюра 3). Это приведет к ложным срабатываниям в логических элементах и к огромным динамическим потерям в силовых ключах. Для устранения этого явления обычно вводят положительную обратную связь, которая обеспечивает переходной характеристике компаратора гистерезис (рис. 1б). Наличие гистерезиса хотя и вызывает некоторую задержку в переключении компаратора (эпюра 4 на рис. 2), но существенно уменьшает или даже устраняет дребезг Uвых.

В качестве компаратора может быть использован операционный усилитель (ОУ) так, как это показано на рис. 3. Усилитель включен по схеме инвертирующего сумматора, однако, вместо резистора в цепи обратной связи включены параллельно стабилитрон VD1 и диод VD2.

Рис. 3. Схема компаратора на ОУ

Пусть R1 = R2. Если Uвх - Uоп > 0, то диод VD2 открыт и выходное напряжение схемы небольшое отрицательное, равное падению напряжения на открытом диоде. При Uвх - Uоп < 0 на стабилитроне установится напряжение, равное его напряжению стабилизации Uст. Это напряжение должно соответствовать единичному логическому уровню цифровых интегральных микросхем (ИМС), входы которых подключены к выходу компаратора. Таким образом, выход ОУ принимает два состояния, причем в обоих усилитель работает в линейном режиме. Многие типы ОУ не допускают сколько-нибудь существенное входное дифференциальное напряжение. Включение по схеме на рис. 3 обеспечивает работу ОУ в режиме компаратора практически с нулевыми дифференциальными и синфазными входными напряжениями. Недостатком данной схемы является относительно низкое быстродействие, обусловленное необходимостью частотной коррекции, так как ОУ работает в линейном режиме со 100%-ной обратной связью. Используя для построения компаратора обычные ОУ, трудно получить время переключения менее 1 мкс.

Аналоговый интегральный компаратор

Итак, компаратор - это быстродействующий дифференциальный усилитель постоянного тока с большим усилением, малым дрейфом и смещением нуля и логическим выходом. Его входной каскад должен обладать большим коэффициентом ослабления синфазной составляющей (КОСС) и способностью выдерживать большие синфазные и дифференциальные сигналы на входах, не насыщаясь, т.е. не попадая в режимы, из которых компаратор будет долго выходить. Для повышения помехозащищенности желательно снабдить компаратор стробирующим логическим входом, разрешающим переключение компаратора только в тактовые моменты.

Схема первого промышленного интегрального компаратора А710 (отечественный аналог - 521СА2), разработанного Р. Видларом (R.J.Widlar) в США в 1965 г., приведена на рис. 4.

Рис. 4. Схема компаратора А710

Она представляет собой дифференциальный усилитель на транзисторах VT1, VT2, нагруженный на каскады ОЭ на VT5 и VT6. Каскад на VT5 через транзистор VТ4 управляет коллекторным режимом входного каскада и через транзистор в диодном включении VТ7 фиксирует потенциал базы транзистора VT8, делая его независимым от изменений положительного напряжения питания. Каскад на VT6 представляет собой второй каскад усиления напряжения.

Эмиттерные выводы транзисторов VT5 и VT6 присоединены к стабилитрону VD1 с напряжением стабилизации 6,2 В, поэтому потенциалы баз указанных транзисторов соответствуют приблизительно 6,9 В. Следовательно, допустимое напряжение на входах компаратора относительно общей точки может достигать 7 В. На транзисторе VT8 выполнен эмиттерный повторитель, передающий сигнал с коллектора VT6 на выход. Постоянная составляющая сигнала уменьшается до нулевого уровня стабилитроном VD2.

Если дифференциальное входное напряжение превышает +5...+10 мВ, то транзистор VT6 закрыт, а VT5 близок к насыщению. Выходной сигнал компаратора при этом не может превысить +4 В, так как для более положительных сигналов открывается диод на VT7, не допуская излишнего роста выходного напряжения и насыщения VТ5. При обратном знаке входного напряжения VT6 насыщается, потенциал его коллектора оказывается близок к напряжению стабилизации стабилитронов VD1 и VD2, а поэтому потенциал выхода близок к нулю. Транзистор VT9 - источник тока 3 мА для смещения VT8 и VD2. Часть этого тока (до 1,6 мА) может отдаваться в нагрузку, требующую вытекающий ток на входе (один вход логики ТТЛ серии 155 или 133).

В дальнейшем эта схема развивалась и совершенствовалась. Схемы многих компараторов имеют стробирующий вход для синхронизации, а некоторые модификации снабжены на выходе триггерами-защелками, т.е. схемами, фиксирующими состояние выхода компаратора по приходу синхроимпульса. Кроме того, для повышения функциональной гибкости часть ИМС компараторов (например, МАХ917-920) содержит источник опорного напряжения, а у некоторых (например, МАХ910) порог срабатывания устанавливается цифровым кодом от 0 до 2,56 В с дискретностью 10 мВ, для чего на кристалле микросхемы имеются источник опорного напряжения и 8-разрядный цифро-аналоговый преобразователь.

Выходные каскады компараторов обычно обладают большей гибкостью, чем выходные каскады операционных усилителей. В обычном ОУ используют двухтактный выходной каскад, который обеспечивает размах напряжения в пределах между значениями напряжения питания (например, +/-13 В для ОУ типа 140УД7, работающего от источников +/-15 В). В выходном каскаде компаратора эмиттер, как правило, заземлен, и выходной сигнал снимается с "открытого коллектора". Выходные транзисторы некоторых типов компараторов, например, 521СА3 или LM311 имеют открытые, т.е. неподключенные, и коллектор и эмиттер. Две основные схемы включения компараторов такого типа приведены на рис. 5.

Рис. 5. Схемы включения выходного каскада компаратора 521СА3

На рис. 5а выходной транзистор компаратора включен по схеме с общим эмиттером. При потенциале на верхнем выводе резистора равном +5 В к выходу можно подключать входы ТТL, nМОП- и КМОП-логику с питанием от источника 5 В. Для управления КМОП-логикой с более высоким напряжением питания следует верхний вывод резистора подключить к источнику питания данной цифровой микросхемы.

Если требуется изменение выходного напряжения компаратора в пределах от U+пит до U-пит, выходной каскад включается по схеме эмиттерного повторителя (рис. 5б). При этом заметно снижается быстродействие компаратора и происходит инверсия его входов.

Некоторые модели интегральных компараторов (например, AD790, МАХ907) имеют внутреннюю неглубокую положительную обратную связь, обеспечивающую их переходной характеристике гистерезис с шириной петли, соизмеримой с напряжением смещения нуля.

На рис. 6а приведена схема включения компаратора с открытым коллектором на выходе, переходная характеристика которой имеет гистерезис (рис. 1б). Пороговые напряжения этой схемы определяются по формулам

,

Из-за несимметрии выхода компаратора петля гистерезиса оказывается несимметричной относительно опорного напряжения.

Рис. 6. Компаратор с положительной обратной связью

В заключение, перечислим некоторые особенности компараторов по сравнению с ОУ.

1. Несмотря на то, что компараторы очень похожи на операционные усилители, в них почти никогда не используют отрицательную обратную связь, так как в этом случае весьма вероятно (а при наличии внутреннего гистерезиса - гарантировано) самовозбуждение компараторов.

2. В связи с тем, что в схеме нет отрицательной обратной связи, напряжения на входах компаратора неодинаковы.

3. Из-за отсутствия отрицательной обратной связи входное сопротивление компаратора относительно низко и может меняться при изменении входных сигналов.

4. Выходное сопротивление компараторов значительно и различно для разной полярности выходного напряжения.




Дата добавления: 2014-12-19; просмотров: 153 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав




lektsii.net - Лекции.Нет - 2014-2025 год. (0.011 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав