Comparatorul de tensiune este un dispozitiv destul de interesant. Cum lucrează? Ce face posibilă îndeplinirea funcțiilor sale? Este imposibil să nu remarcăm importanța lor semnificativă în numeroasele aparate electrocasnice care sunt din abundență în fiecare casă.
Informații generale
Pentru a controla circuitele electronice, se utilizează un număr mare de dispozitive diferite. Acestea permit ramificarea și personalizarea semnalelor. Pentru a compara două impulsuri diferite, se folosește un comparator. Ce reprezintă el? Un comparator de tensiune este un dispozitiv care compară două tensiuni și curenți diferiți și, pe baza datelor obținute, produce semnalul final de putere. Cu ajutorul acestuia se indică o valoare mai mare obținută și se indică raportul parametrilor obținuți. Dispozitivul are două terminale de intrare analogice care pot procesa semnale negative și pozitive. Au, de asemenea, ca și ADC, o ieșire digitală binară. Pe ce se bazează funcția sa? Pentru a asigura funcționarea, este întotdeauna creat un comparator de tensiune tranzistor.
Ce este folosit în vremurile moderne
Comparatoarele de tensiune integrate inițial au fost utilizate pe scară largă. Pentru trăsăturile caracteristice ale muncii lor, au fost numiți de mare viteză. Acestea necesită o tensiune diferențială într-un anumit interval, care este mult mai mică decât tensiunea de la rețea. Astfel de dispozitive nu permiteau prezența semnalelor externe care să depășească limitele stabilite. Un comparator modern de tensiune analog-digital are o intrare de tranzistor. De regulă, semnalul potențial al acestuia nu trebuie să depășească o valoare de 0,3 V. Puteți găsi adesea un comparator de tensiune pe un microcontroler. Pentru astfel de cazuri se folosesc produsele companiilor Microcip și Atmel. Dacă aveți de-a face cu un comparator stereo (se mai numesc și comparatoare de tip ultra-rapid), atunci pragul necesar nu depășește 0,2 V. Trebuie remarcat faptul că valoarea intervalului utilizat este limitată de o anumită tensiune de intrare.
Este tot?
Bineînțeles că nu! Există și un comparator de tensiune pe amplificatorul operațional. Este un dispozitiv în care diferența dintre impedanța semnalului de intrare și cea mare este echilibrată extrem de fin. Din acest motiv, ele sunt utilizate în cazurile în care este necesară asigurarea funcționării circuitelor cu tensiune joasă. De asemenea, dispozitivele care folosesc amplificatoare operaționale sunt adesea numite și comparator spectral video. Teoretic, poate funcționa într-o configurație în buclă deschisă (adică fără feedback negativ). În astfel de cazuri, dispozitivul este utilizatca un comparator de performanță scăzută.
Care sunt dezavantajele comparatoarelor cu amplificatoare operaționale
Au astfel de puncte negative:
- Deci, scopul lor principal este să lucreze într-un mod liniar, atunci când nu există feedback negativ. De asemenea, au un mod de recuperare destul de semnificativ.
- Aproape toate amplificatoarele operaționale au condensatoare interne de compensare care limitează rata de variație a tensiunii de ieșire atunci când generează semnale de în altă frecvență. Prin urmare, utilizarea unor astfel de circuite duce la o ușoară întârziere a impulsurilor.
- Și, în sfârșit, comparatorul nu are histerezis intern.
Din cauza acestor neajunsuri, utilizarea unui dispozitiv pentru a controla diferite circuite este adesea lipsită de diverse amplificatoare. Singura excepție este utilizarea unui generator.
Folosiți
Funcționarea comparatorului de tensiune este adesea folosită în timpul proceselor de fabricație în care tensiunea de ieșire este limitată. Dar, în același timp, este necesar ca acesta să interacționeze bine cu logica digitală. Prin urmare, ele pot fi adesea găsite într-o varietate de dispozitive termice. Un exemplu este un comutator de temperatură, un termostat și așa mai departe. Ele pot fi, de asemenea, folosite pentru a compara semnale și rezistență pentru dispozitive precum stabilizatorul, temporizatorul și așa mai departe. În aparatele de uz casnic acestea conținaproape orice microcip. Comparatorul de tensiune poate fi găsit în cuptorul cu microunde, cuptor și multe alte aparate moderne.
Principiul de lucru
Să mergem până la „gândurile” logice ale acestui dispozitiv. Deci, inițial, un semnal analogic este furnizat la intrarea plus. Se numește neinvertibil. Apoi trecem la ieșire. Se numește inversat și poate trimite două semnale similare de polaritate opusă. Ce determină decizia „adoptă” de dispozitiv? Să presupunem că intrarea analogică este mai mare decât ieșirea. În acest caz, vom primi o unitate logică. Din acest motiv, de exemplu, colectorul deschis al tranzistorului va fi pornit sau se va efectua o altă acțiune cu un alt element al circuitului. Și va începe să îndeplinească funcțiile care i-au fost atribuite. Dacă 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 ceva mai multe despre dispozitiv
Să acordăm atenție comparatoarelor cu două praguri și faze. În cazul aplicării lor, aproape întotdeauna munca se bazează pe impactul asupra intrărilor din circuitele logice. Și funcționarea lor depinde de nivelul rețelei de alimentare. Putem spune că acestea sunt elemente destul de specifice ale tranziției semnalului de la forma analogică la cea digitală. Din acest motiv, este posibil să nu se specifice incertitudinea ieșirilor semnalului. De ce? Faptul este că comparatorul poate oferi întotdeauna o anumită captare a buclei de histerezis.
Aplicație
Să aruncăm o privire mai atentă unde și cum sunt folosite. Deci, în multe case există un comparator de tensiune pentru descărcarea bateriei de pe un laptop sau telefon, cântare, senzori de tensiune de rețea. Le puteți găsi în multe circuite integrate diferite, unde sunt folosite pentru a oferi control asupra impulsurilor de intrare. Aceasta menține comunicarea între sursa semnalului și destinație. Comparatorul-regulator (declanșatorul) Shimmer este adesea folosit. Acest avantaj semnificativ este capacitatea de a lucra în modul multicanal, atunci când un număr semnificativ de semnale poate fi comparat. Oferă o funcționalitate foarte largă (comparativ cu comparatoarele standard). De asemenea, aceste dispozitive sunt folosite pentru a determina vizual starea suprafeței care este prelucrată. În aceste scopuri, se utilizează un comparator de rugozitate.
Programare
Comparatoarele sunt folosite ca parte a circuitelor PWM. Dar nu numai. Ele pot fi folosite și pentru a scrie programe individuale sau componente ale acestora. Deci, ele sunt adesea folosite pentru a crea colecții java. Ce este nevoie pentru asta? Iată o listă mică cu răspunsuri:
- Inițial, ar trebui să aveți grijă de mediul de dezvoltare. Este posibil să recomandați să acordați atenție lui Maven. În el este creat un proiect și sunt selectate componentele necesare pentru acesta.
- Apoi sunt instalate utilitare suplimentare și ar trebui să începeți să creați un fișier nou. Ține minte să întrerupiprocesul este invalid. De asemenea, în timpul lucrului, se recomandă să economisiți în toate etapele de lucru.
- Când totul este gata, trebuie să setați setările necesare.
- Apoi trebuie să creați o clasă care va fi folosită pentru a verifica datele, precum și pentru a le distribui în celulele de memorie dorite. Clasa este folosită și pentru a sorta anumite informații după parametri specifici și, dacă este necesar, pentru a asigura protecția acestora.
Cum să alegi un dispozitiv atunci când cumperi
Se pare că este posibil să cumpărați un comparator gata făcut în orice magazin de inginerie radio. Prețul acestuia va depinde de cerințele prezentate. În primul rând, trebuie să decideți cu privire la scopul dispozitivului. Atunci atenția ar trebui să primească un moment precum numărul de canale. De asemenea, ar trebui să inspectați cu atenție dispozitivul pentru a detecta daune externe. Deci, poate fi deteriorat în timpul transportului sau pur și simplu ar fi fost prost executat.
Cum se testează performanța comparatorului de tensiune
Mulți radioamatori începători au adesea întrebarea cum să afle dacă dispozitivul poate fi utilizat. Pentru aceasta, nu trebuie să aveți un fel de circuit sau dispozitiv complex. Pentru a face acest lucru, utilizați doar un voltmetru. În acest caz, la intrări se aplică o tensiune reglabilă și se stabilește dacă funcționează sau nu. Nu trebuie să uităm că dispozitivele conțin adesea un tranzistor de ieșire. Au un colector și un emițător ca „atârnat în aer”. Prin urmare, este necesar să se asigure o conexiune adecvată. În acest caz, petensiune de referință aplicată de intrare inversată.
Concluzie
Deci s-a luat în considerare comparatorul de tensiune. Acest dispozitiv util va oferi lucru pentru un număr mare de dispozitive diferite. Comparatorul vă va permite să creați multe circuite diferite și să extindeți semnificativ domeniul de activitate al unui radioamator. Nu ar trebui să vă limitați la dezvoltările deja existente. În același timp, este necesar să învățați cum să vă asigurați că comparatorul funcționează cu alte elemente.
