El comparador de voltaje es un dispositivo bastante interesante. ¿Cómo trabaja? ¿Qué hace posible el desempeño de sus funciones? Es imposible no notar su gran importancia en los numerosos electrodomésticos que abundan en todos los hogares.
Información general
Para controlar los circuitos electrónicos, se utilizan una gran cantidad de dispositivos diferentes. Permiten ramificación y personalización de señales. Para comparar dos pulsos diferentes, se utiliza un comparador. ¿Qué representa? Un comparador de voltaje es un dispositivo que compara dos voltajes y corrientes diferentes y, en base a los datos obtenidos, produce la señal de potencia final. Con su ayuda, se indica un valor mayor obtenido y se indica la relación de los parámetros obtenidos. El dispositivo tiene dos terminales de entrada analógica que pueden procesar señales negativas y positivas. También tienen, como el ADC, una salida digital binaria. ¿En qué se basa su función? Para garantizar el funcionamiento, siempre se crea un comparador de tensión de transistor.
Lo que se usa en los tiempos modernos
Al principio, los comparadores de tensión integrados se usaban mucho. Por los rasgos característicos de su trabajo, se les llamó de alta velocidad. Requieren un voltaje diferencial dentro de un cierto rango, que es mucho más bajo que el voltaje de la red. Dichos dispositivos no permitían la presencia de señales externas que sobrepasaran los límites establecidos. Un comparador de voltaje analógico a digital moderno tiene una entrada de transistor. Como regla general, la señal potencial no debe exceder un valor de 0,3 V. A menudo puede encontrar un comparador de voltaje en un microcontrolador. Para tales casos, se utilizan los productos de las empresas Microchip y Atmel. Si tiene que lidiar con un comparador estéreo (también llamados comparadores de tipo ultrarrápido), entonces el umbral requerido no excede los 0,2 V. Cabe señalar que el valor del rango utilizado está limitado por un voltaje de entrada específico.
¿Eso es todo?
¡Por supuesto que no! También hay un comparador de voltaje en el amplificador operacional. Es un dispositivo en el que la diferencia entre la entrada y la impedancia de señal alta está extremadamente finamente equilibrada. Debido a esto, se utilizan en los casos en que es necesario garantizar el funcionamiento de circuitos con baja tensión. Además, los dispositivos que usan amplificadores operacionales a menudo también se denominan comparadores espectrales de video. Teóricamente, puede funcionar en una configuración de bucle abierto (es decir, sin retroalimentación negativa). En tales casos, el dispositivo se utilizacomo comparador de bajo rendimiento.
¿Cuáles son las desventajas de los comparadores con amplificadores operacionales?
Tienen esos puntos negativos:
- Entonces, su propósito principal es trabajar en un modo lineal, cuando no hay retroalimentación negativa. También cuentan con un modo de recuperación bastante significativo.
- Casi todos los amplificadores operacionales tienen capacitores de compensación internos que limitan la velocidad de giro del voltaje de salida cuando se generan señales de alta frecuencia. Por lo tanto, el uso de tales circuitos conduce a un ligero retraso en los pulsos.
- Y finalmente, el comparador no tiene histéresis interna.
Debido a estas deficiencias, el uso de un dispositivo para controlar diferentes circuitos suele prescindir de varios amplificadores. La única excepción es el uso de un generador.
Usar
La operación del comparador de voltaje se usa a menudo durante los procesos de fabricación donde hay un voltaje de salida limitado. Pero al mismo tiempo, es necesario que interactúe bien con la lógica digital. Por lo tanto, a menudo se pueden encontrar en una variedad de dispositivos térmicos. Un ejemplo es un interruptor de temperatura, un termostato, etc. También se pueden usar para comparar señales y resistencia para dispositivos como un estabilizador, un temporizador, etc. En los dispositivos domésticos contienencasi cualquier microchip. El comparador de voltaje se puede encontrar en el microondas, el horno y muchos otros electrodomésticos modernos.
Principio de funcionamiento
Vayamos hasta el final de los "pensamientos" lógicos de este dispositivo. Entonces, inicialmente, se suministra una señal analógica a la entrada positiva. Se llama no invertible. Luego nos movemos a la salida. Se llama invertida y puede enviar dos señales similares de polaridad opuesta. ¿Qué determina la decisión "adoptada" por el dispositivo? Digamos que la entrada analógica es más grande que la salida. En este caso, recibiremos una unidad lógica. Debido a esto, por ejemplo, se encenderá el colector abierto del transistor o se realizará otra acción con otro elemento del circuito. Y ella comenzará a cumplir las funciones que se le asignen. Si la salida analógica es mayor que la entrada, el dispositivo opera en modo de cero lógico y no sucede nada. En tales situaciones, el voltaje de referencia del comparador juega un papel importante.
Y un poco más sobre el dispositivo
Prestemos atención a los comparadores de fase y de dos umbrales. En el caso de su aplicación, casi siempre el trabajo se basa en el impacto sobre las entradas dentro de los circuitos lógicos. Y su funcionamiento depende del nivel de la red de alimentación. Podemos decir que estos son elementos bastante peculiares de la transición de la señal de forma analógica a digital. Debido a esto, es posible no especificar la incertidumbre de las salidas de señal. ¿Por qué? El hecho es que el comparador siempre puede proporcionar una cierta captura del bucle de histéresis.
Solicitud
Echemos un vistazo más de cerca a dónde y cómo se usan. Entonces, en muchas casas hay un comparador de voltaje para descargar la batería en una computadora portátil o teléfono, básculas, sensores de voltaje de red. Puede encontrarlos en muchos circuitos integrados diferentes, donde se utilizan para proporcionar control sobre los pulsos de entrada. Esto mantiene la comunicación entre la fuente de la señal y el destino. El comparador-regulador (disparador) Shimmer se usa a menudo. Esta ventaja significativa es la capacidad de trabajar en modo multicanal, cuando se puede comparar una cantidad significativa de señales. Proporciona una funcionalidad muy amplia (en comparación con los comparadores estándar). Además, estos dispositivos se utilizan para determinar visualmente el estado de la superficie que se está procesando. Para estos fines, se utiliza un comparador de rugosidad.
Programación
Los comparadores se utilizan como parte del circuito PWM. Pero no solo. También se pueden utilizar para escribir programas individuales o sus componentes. Por lo tanto, a menudo se usan para crear colecciones Java. ¿Qué se necesita para esto? Aquí hay una pequeña lista con respuestas:
- Inicialmente, debe cuidar el entorno de desarrollo. Es posible recomendar prestar atención a Maven. En él se crea un proyecto y se seleccionan los componentes necesarios.
- Luego se instalan utilidades adicionales y debe comenzar a crear un nuevo archivo. Recuerde interrumpirel proceso no es válido. Además, mientras se trabaja, se recomienda ahorrar en todas las etapas del trabajo.
- Cuando todo esté listo, debe configurar los ajustes necesarios.
- Luego debe crear una clase que se usará para verificar los datos, así como distribuirlos a las celdas de memoria deseadas. La clase también se utiliza para ordenar cierta información por parámetros específicos y, si es necesario, asegurar su protección.
Cómo elegir un dispositivo al comprar
Parece posible comprar un comparador listo para usar en cualquier tienda de ingeniería de radio. El precio de la misma dependerá de los requisitos planteados. En primer lugar, debe decidir el propósito del dispositivo. Entonces la atención debe recibir un momento como el número de canales. También debe inspeccionar cuidadosamente el dispositivo en busca de daños externos. Por lo tanto, puede dañarse durante el transporte o simplemente puede haber sido mal ejecutado.
Cómo probar el rendimiento del comparador de voltaje
Muchos radioaficionados principiantes a menudo se preguntan cómo saber si se puede utilizar el dispositivo. Para ello, no es necesario disponer de algún tipo de circuito o dispositivo complejo. Para hacer esto, solo use un voltímetro. En este caso, se aplica un voltaje ajustable a las entradas y se determina si funciona o no. No debemos olvidar que los dispositivos a menudo contienen un transistor de salida. Tienen un colector y un emisor como "colgando en el aire". Por lo tanto, es necesario proporcionar una conexión adecuada. En ese caso, entensión de referencia aplicada de entrada invertida.
Conclusión
Así que se consideró el comparador de voltaje. Este útil dispositivo dará trabajo a una gran cantidad de dispositivos diferentes. El comparador le permitirá crear muchos circuitos diferentes y expandir significativamente el campo de actividad de un radioaficionado. No debe limitarse a desarrollos ya existentes. Al mismo tiempo, es necesario aprender cómo hacer que el comparador funcione con otros elementos.
