Подскажите, пожалуйста, опытные коллеги. Нужно с помощью компаратора с гистерезисом преобразовать этот слабый треугольный сигнал в прямоугольный, а затем ещё и инвертировать его!
ТС, привет! Эту задачу вполне решает компаратор с гистерезисом, причём инверсию можно получить прямо на нём, без дополнительных схем ~
Сначала разберём основную идею: твой треугольный сигнал очень слабый (канал B всего 500 мкВ/дел), и если подавать его напрямую на компаратор, шум легко вызовет ложное срабатывание. Лучше сначала пропустить его через каскад усиления малого сигнала, а уже потом — на компаратор с гистерезисом. Сам компаратор с гистерезисом позволяет получить инвертированный выход за счёт способа подключения входов ОУ:
- Подай усиленный треугольный сигнал на инвертирующий вход ОУ, опорное напряжение (или порог с делителя) — на неинвертирующий вход, и добавь резистор положительной обратной связи для создания гистерезиса. Тогда на выходе получишь прямоугольный сигнал, инвертированный относительно входного!
- Верхний и нижний пороги гистерезиса задаются резисторами делителя напряжения и резистором ПОС. Главное, чтобы размах треугольного сигнала (пик-пик) охватывал оба порога — тогда переключение будет стабильным и без дребезга.
- Выбирай компаратор / ОУ с высоким коэффициентом усиления разомкнутого контура и высоким быстродействием. Для слабых сигналов можно также рассмотреть специализированные компараторы со встроенным гистерезисом — они лучше подавляют помехи.
Если не хочешь менять схему включения компаратора, можно собрать неинвертирующий компаратор с гистерезисом, а затем добавить каскад инвертирующего усилителя / инвертора. Но каждый дополнительный каскад добавляет шумов, так что проще сразу получить инверсию на самом компараторе ~
Чтобы преобразовать и инвертировать одновременно, тебе просто нужна схема инвертирующего триггера Шмитта.
- Логика работы: когда треугольный сигнал идёт вверх и достигает верхнего порога, на выходе — низкий уровень. Когда он идёт вниз и достигает нижнего порога, на выходе — высокий уровень. Бац — инвертированный прямоугольный сигнал.
- Подводный камень: судя по твоему скриншоту, этот сигнал крошечный. Если пытаться обойтись одним каскадом, шум станет твоим злейшим врагом. Я бы настоятельно рекомендовал двухкаскадную схему: усилительный каскад \rightarrow инвертирующий компаратор.