Tu masz układ komparatora "zerowego" z histerezą i wyjściem TTL.
R1 i R2 ustalają napięcia przełączania układu
Obliczasz je rozwiązując dzielnik R1 i R2, który od wejścia ma podane napięcie 0.5*UH a z drugiej napięcie na wyjściu stabilizatora napięcia wyjściowego wzmacniacza (pamiętaj, że te dwa napięcia w momentach przełączenia mają przeciwne polaryzacje). Dla takiego układu napięć rezystory muszą być tak dobrane by napięcie na wejściu nieodwracającym wzmacniacza było równe napięciu na wejściu odwracającym (w naszym przypadku 0V)
UH - napięcie histerezy, 0.5, bo napięcia są symetrycznie rozłożone wokół osi 0V.
R3, D1 do D5 pracują jako stabilizator napięcia wyjściowego, by napięcie wyjściowe podawane do dzielnika R1 i R2, nie zależało od napięć wyjściowych konkretnego egzemplarza wzmacniacza operacyjnego
ani napięć zasilania układu (oczywiście napięcie wyjściowe wzmacniacza dla danych napięć zasilania musi być większe niż napięcie odkładające się na mostku i diodze zenera (|Uwy|>Uz+2*Ud), Uwy napięcie na wyjściu wzmacniacza operacyjnego.
Włączenie diody Zenera w przekątnej mostka Graetza daje symetrię stabilizacji napięć dla obu polaryzacji.
R3 trzeba dobrać tak aby przez diodę płynął prąd przy którym stabilizuje ona napięcie (5 mA lub więcej zależnie od typu) ale jednocześnie taki, by wyjście wzmacniacza nie było przeciążone (nie należy też pracować blisko granicy zadziałania ogranicznika prądowego w układzie).
R5 sterujący tranzystor zamieniający dwupolarny sygnał na sygnał TTL, obliczasz tak by tranzystor pewnie się nasycał.
Dioda D6 zabezpiecza złącze tranzystora Q1 przed uszkodzeniem.
Dobór wzmacniacza
Wzmacniacz musi mieć jak największy parametr SR (slew rate) i dużą częstotliwość graniczną.
W przypadku wolnego wzmacniacz, dla większych częstotliwości wejściowych przebieg na wyjściu wzmacniacza z prostokątnego robi się najpierw trapezowy a potem trójkątny (w miarę wzrostu częstotliwości) co się objawia tym, że rośnie napięcie histerezy układu (bo Uwe się zmienia szybciej niż Uwy wzmacniacza i momenty przełączeń się opóźniają).
Oczywiście powyższe rozwiązanie jest jednym z możliwych. Przeważnie jednak w komparatorach napięcia używa się układów scalonych specjanie zaprojektowanych do tego celu (np. LM111, LM339 - poczwórny komparator, LM393 - podwójny komparator). Wiąże to się z ich szybkością działania i optymalizacją parametrów pod kątem przełączania a nie pracy liniowej jak w standardowych wzmacniaczach operacyjnych. Poza tyk komparatory na wzmacniaczach operacyjnych są dużo wolniejsze.
Tu masz różne układy aplikacyjne komparatorów.
http://cache.national.com/ds/LM/LM139.pdf
