Cum funcționează comparatorul de tensiune

Comparatorul de tensiune este un dispozitiv destul de interesant. Cum funcționează? Datorită a ceea ce își poate îndeplini funcțiile? Nu se poate observa importanța lor semnificativă în numeroasele aparate de uz casnic care sunt în număr mare în fiecare casă.

Informații generale

Pentru a gestiona circuitele electronice, utilizați un număr mare de dispozitive diferite. Acestea vă permit să ramificați și să ajustați semnalele. Pentru a compara două impulsuri diferite, se utilizează un comparator. Ce este el? Comparatorul de tensiune este un dispozitiv care compară două tensiuni și amperi diferite, iar pe baza datelor primite emite semnalul final de putere. Cu ajutorul acestuia se indică valoarea mai mare și este indicat raportul parametrilor obținuți. Dispozitivul are două terminale de intrare analogice care pot procesa un semnal negativ și pozitiv. Ele au, de asemenea, ca și ADC, o ieșire digitală binară. Care este baza funcționării sale? Pentru a asigura munca, este întotdeauna creat un comparator de tensiune pe tranzistori.

Ce este folosit în vremurile moderne

Inițial, comparatoarele de tensiune integrate au fost utilizate pe scară largă. Pentru trăsăturile caracteristice ale muncii lor, acestea erau numite cele de mare viteză. Acestea necesită o tensiune diferențială într-un anumit interval, care este semnificativ mai mic decât tensiunea de alimentare. Astfel de dispozitive nu au permis prezența unor semnale externe care să depășească cadrul stabilit. Un comparator de tensiune analog-analogic modern are o intrare tranzistor. De obicei, semnalul potențial pentru acesta nu ar trebui să depășească o valoare de 0,3 V. Puteți găsi adesea un comparator de tensiune pe microcontroler. Pentru astfel de cazuri, se folosesc produsele companiilor "Microchip" și "Atmel". Dacă aveți de a face cu un stereocomparator (ele sunt de asemenea numite comparatoare de tip ultra-rapid), atunci pragul necesar nu depășește 0,2 V. Trebuie menționat faptul că intervalul utilizat este limitat de o anumită tensiune de intrare.

E totul?

Bineînțeles că nu! Există încă un comparator de tensiune pe amplificatorul operațional. Este un dispozitiv în care diferența dintre intrare și impedanța ridicată a semnalului este extrem de echilibrată. Din acest motiv, acestea sunt utilizate în cazurile în care este necesară asigurarea funcționării circuitelor cu tensiune joasă. De asemenea, dispozitivele care utilizează amplificatoare operaționale sunt numite adesea comparatorul video spectral. Teoretic, poate funcționa într-o configurație în care există o buclă deschisă (adică nu există feedback negativ). În astfel de cazuri, dispozitivul este utilizat drept comparator cu performanțe scăzute.

Ce dezavantaje sunt comparatoarele cu amplificatoare operaționale

Ele au astfel de aspecte negative:

1. Deci, scopul lor principal este de a lucra într-un mod liniar, atunci când nu există feedback negativ. De asemenea, specificul lor este un mod de recuperare destul de semnificativ.
2. Practic toate amplificatoarele operaționale au condensatori de compensare internă, care limitează rata de creștere a valorii tensiunii de ieșire atunci când generează semnale de înaltă frecvență. Prin urmare, utilizarea unor astfel de circuite duce la o ușoară întârziere a impulsurilor.
3. Și în sfârșit - comparatorul nu are histerezis intern.

Din cauza deficiențelor menționate mai sus, utilizarea unui dispozitiv pentru controlul diferitelor circuite este adesea ocolită fără diferiți amplificatori. Singura excepție este utilizarea unui generator.

utilizarea

Funcționarea comparatorului de tensiune este adesea utilizată în timpul proceselor de producție în care există o tensiune de ieșire limitată. Dar este necesar ca aceasta să interacționeze bine cu logica digitală. Prin urmare, acestea pot fi adesea găsite într-o varietate de dispozitive termice. De exemplu, puteți aduce un releu de temperatură, un termostat și așa mai departe. Acestea pot fi, de asemenea, utilizate pentru a compara semnalele și rezistența pentru dispozitive, cum ar fi un stabilizator, un temporizator și așa mai departe. În dispozitivele de uz casnic, ele conțin aproape orice cip. Comparatorul de tensiune se găsește într-un cuptor cu microunde, cuptor și multe alte mostre de tehnologie modernă.

Principiul de funcționare

Să mergem până la "fabricațiile" logice ale acestui dispozitiv. Deci, inițial, un semnal analogic este introdus la intrarea plus. Se numește non-inversat. Apoi ne mutăm la ieșire. Se numește inversat și poate trimite două semnale de polaritate diferite. De ce depinde "decizia" dispozitivului? Să presupunem că intrarea analogică este mai mare decât ieșirea. În acest caz, vom obține o unitate logică. Datorită acestui fapt, de exemplu, un colector deschis al tranzistorului va fi pornit sau o altă acțiune va fi efectuată cu un alt element al circuitului. Și va începe să îndeplinească funcțiile atribuite. În cazul în care ieșirea analogică este mai mare decât intrarea, dispozitivul funcționează în modul zero logic și nu se întâmplă nimic. În astfel de situații, tensiunea de referință a comparatorului joacă un rol important.

Și mai mult despre dispozitiv

Să acordăm atenție comparatorilor cu două praguri și de fază. În cazul aplicării lor, aproape întotdeauna lucrarea este construită pe impactul asupra intrărilor din circuitele logice. Funcționarea acestora depinde de nivelul rețelei electrice. Putem spune că acestea sunt mai degrabă elemente originale ale tranziției semnalului de la forma analogică la cea digitală. Din acest motiv este posibil să nu se precizeze incertitudinea ieșirilor de semnal. De ce? Faptul este că comparatorul poate oferi întotdeauna o anumită captare a buclei histerezis.

cerere

Să analizăm în detaliu unde și cum sunt folosite. Deci, în multe case există un comparator de tensiune pentru descărcarea bateriei pe un laptop sau telefon, cântare, senzori de tensiune de rețea. Le puteți întâlni în multe feluri diferite circuite integrate, unde sunt utilizate pentru a controla impulsurile de intrare. Aceasta permite comunicarea între sursa de semnal și destinație. Regulatorul de comparator (declanșator) al lui Shimmer este adesea folosit. Acest avantaj semnificativ este capacitatea de a lucra în modul multicanal, atunci când un număr semnificativ de semnale pot fi comparate. Oferă o funcționalitate foarte largă (comparativ cu comparatoarele standard). De asemenea, aceste dispozitive sunt utilizate pentru a determina vizual starea suprafeței care este procesată. În aceste scopuri se utilizează un comparator de rugozitate.

programare

Comparatoarele sunt folosite ca parte integrantă a circuitelor PWM. Dar nu numai. Acestea pot fi folosite pentru scrierea programelor individuale sau a componentelor acestora. Deci, ele sunt adesea folosite pentru a crea java-colecții. Ce este necesar pentru asta? Iată o scurtă listă cu răspunsuri:

1. Inițial, trebuie să aveți grijă de mediul de dezvoltare. Puteți recomanda acordarea atenției lui Maven. În el este creat un proiect și componentele necesare sunt selectate pentru el.
2. Apoi sunt instalate utilitare suplimentare și ar trebui să începeți crearea unui fișier nou. Rețineți că întreruperea procesului este inacceptabilă. De asemenea, în timpul funcționării este recomandat să fie salvat în toate etapele de lucru.
3. Când totul este gata, trebuie să setați setările necesare.
4. Apoi, trebuie să creați o clasă care să fie utilizată pentru a verifica datele și, de asemenea, să le distribuiți în locațiile de memorie dorite. Clasa este, de asemenea, utilizată pentru sortarea anumitor informații privind parametrii specifici și, dacă este necesar, pentru asigurarea protecției acestora.

Cum să alegeți un dispozitiv când cumpărați

Este posibil să cumpărați un comparator gata în orice magazin de radio. Prețul pentru aceasta va depinde de cerințele prezentate. Mai întâi trebuie să determinați scopul aparatului. Apoi, atenția ar trebui acordată unui astfel de moment ca numărul de canale. De asemenea, ar trebui să examinați cu atenție dispozitivul pentru deteriorări externe. Deci, ar putea suferi în timpul transportului sau pur și simplu a fost efectuat prost.

Cum se testează performanța comparatorului de tensiune

Mulți amatori de radio novici au adesea o întrebare, de unde știți dacă puteți utiliza dispozitivul. Pentru aceasta, nu este nevoie să aveți vreun circuit complicat sau dispozitiv. Pentru aceasta este suficient să folosiți un voltmetru. În acest caz, intrările sunt furnizate cu o tensiune reglabilă și se determină dacă funcționează sau nu. Nu uitați că dispozitivele conțin adesea un tranzistor de ieșire. Au un colector și un emițător ca "atârnă în aer". Prin urmare, este necesar să se asigure o conexiune adecvată. În acest caz, tensiunea de referință este aplicată la intrarea inversă.

concluzie

A fost luată în considerare comparatorul de tensiune. Acest dispozitiv util vă va permite să lucrați pentru un număr mare de dispozitive diferite. Comparatorul va crea multe scheme diferite și va extinde foarte mult domeniul de activitate al amatorilor radio. Nu vă limitați la evoluțiile existente. În acest caz, este necesar să se învețe cum să se asigure funcționarea comparatorului cu alte elemente.