Вопрос по ОУ

[Electronoob]

Здравствуйте. Преподаватель задал интересную задачу. ОУ К157УД2 используется в качестве компаратора. Напряжение питания +-9В. Время задержки ТТЛ-элементов составляет порядка единиц наносекунд, а КМОП-элементов - сотни наносекунд. У данной схемы время задержки оказалось 80 микросекунд, что существенно выше. Почему?

[alx25v]

Насыщение транзисторов.

[kualx]

Вам известен такой параметр как скорость нарастания выходного напряжения?
Эта величина обычно измеряется в В/мксек.
У типового ОУ этот параметр составляет от 0,5 до 10 В/мксек (бывает разным для "+" и "-" перехода). У К157УД2 это время 0,5 В/мксек.
Далее берете максимальный размах выходного напряжения (тоже паспортное значение ОУ) и делите его на скорость нарастания - получаете время, необходимое ОУ для переключения из одного крайнего состояния в другое.
Например, идеальный ОУ с временем нарастания 0,5 В/мксек и питанием +/_ 9 В будет переключаться за 36 мксек.
Если время задержки меряется на каком то другом уровне, то берете не максимальный размах, а время переключения до этого уровня.
Далее к времени переключения ОУ необходимо добавить время распостранения.
Этот параметр для "неспециализированных" ОУ обычно не нормируется.
Скорость переключения логических элементов (ТТЛ и КМОП) значительно выше из-за того, что их схемотехника "заточена" на быстрое переключение, и из них обычно получаются плохие компараторы, поскольку порог переключения нестабилен и зависит от напряжения питания и температуры, и может отличаться даже у однотипных микросхем.
Кроме того логические элементы (кроме триггеров Шмитта) "не любят" на входе медленно изменяющиеся сигналы.
P.S. Если моего ответа оказалось недостаточно, говорите, вопрос "копнем" глубже.
Он будет связан с величиной корректирующей емкости, если она применена.

[Falconist]

Не всё так просто. ОУ в режиме компаратора заходят в насыщение, т.к. работают без ООС. При этом он может еще и "залипнуть" в одном из состояний.
Цитата из: http://www.soel.ru/cms/f/?/366897.pdf

...лучший совет по поводу использования ОУ в качестве компаратора очень простой – не делайте этого!

Ну, и для общего развития: http://www.platan.ru/shem/pdf/an_comp.pdf

[Nick_Solder]

из них обычно получаются плохие компараторы, поскольку порог переключения нестабилен и зависит от напряжения питания и температуры, и может отличаться даже у однотипных микросхем.

Для настоящего компараторного применения - да, согласен, однако для приёма сигналов (2...8 Мбит/с) с трансформаторов я с успехом применял (даже пошло в серию) ИМС 1533. Полную схему я - увы - уже не вспомню... всё же было это еще в прошлом веке

[avp94]

ОУ К157УД2 используется в качестве компаратора....У данной схемы время задержки оказалось 80 микросекунд, что существенно выше. Почему?

Ну так обустроен К157УД2. А в чем конкретно вопрос?

[Ан-162]

существенно выше. Почему?

1. Встроенная коррекция. (делает ОУ не быстрым, ради подавления самовозбуждения)
2. Не слишком быстрые транзисторы.
3. С высокоомными нагрузками. (что снижает быстродействие, ради малого потребления)
4. Да еще и насыщающиеся, что сильно снижает быстродействие.
Все это преимущественно отсутствует в цифровых устройствах.

Время задержки ТТЛ-элементов составляет порядка единиц наносекунд, а КМОП-элементов - сотни наносекунд.

Единицы (и даже доли) наносекунд под силу только ЭСЛ.
У ТТЛ 10-20 нс (ТТЛШ вдвое шустрее).
Про КМОП правильно.

[Falconist]

Ан-162, у Вас сильно устаревшие сведения. Это было актуально для 4000-й серии. Взято отсюда: http://ru.wikipedia.org/wiki/КМОП

74ALVC — с низким напряжением питания (1,65 — 3,3В), время срабатывания 2 нс;
74AUC — с низким напряжением питания (0.8 — 2,7В), время срабатывания ‹ 1,9 нс при Vпит=1,8В;
74VHCT — Сверхвысокоскоростное CMOS, совместимая по выходам с биполярными сериями;
74G — Супер-сверхвысокоскоростное для частот выше 1 ГГц, питание 1,65В — 3,3В, 5В-совместимые входы;

[Ан-162]

сильно устаревшие сведения

Сдаёмси! (с)
ПризнаЮ, не копал.
Я сам уже "сильно устаревший", кажись.
...
Боже мой, как мы ужасно постарели,
в нашем возрасте, по-мойму, не живут... (с)

[IOPA4]

Сдаёмси! (с)
...
Боже мой, как мы ужасно постарели,
в нашем возрасте, по-мойму, не живут... (с)

Живут то живут, а соображать начинают медленнее, обратно пропорционально возрасту. Это я не про вас, это я про себя, в частности.