Jak pracuje napěťový komparátor

Napájecí komparátor je zajímavým zařízením. Jak to funguje? Kvůli tomu, co může vykonávat své funkce? Nemůžete si všimnout jejich významné důležitosti v řadě domácích spotřebičů, které jsou ve velkém počtu v každém domě.

Obecné informace

Pro správu elektronických obvodů používejte velké množství různých zařízení. Umožňují vám rozvětvit a nastavit signály. Pro porovnání dvou různých impulzů se používá komparátor. Co je to? Napěťový komparátor je zařízení, které porovnává dvě různá napětí a intenzity a na základě přijatých dat vystupuje konečný výkonový signál. S jeho pomocí je zobrazena větší hodnota a je indikován poměr získaných parametrů. Zařízení má dva analogové vstupní svorky, které mohou zpracovat negativní a pozitivní signál. Mají také jako ADC jeden binární digitální výstup. Jaký je základ její činnosti? Pro zajištění práce je vždy vytvořen napěťový komparátor na tranzistorech.

Co se používá v moderní době

Zpočátku byly široce používány integrované komparátory napětí. Pro charakteristické znaky své práce byly nazývány vysokorychlostními. Vyžadují diferenciální napětí v určitém rozsahu, což je výrazně nižší než napájecí napětí. Taková zařízení neumožnily přítomnost vnějších signálů, které by přesahovaly stanovený rámec. Moderní analogově-digitální napěťový komparátor má tranzistorový vstup. Obecně platí, že potenciální signál pro něj nesmí překročit hodnotu 0,3 V. To je často možné se setkat s komparátor napětí na mikroprocesoru. V takových případech se používají produkty společností "Microchip" a "Atmel". Pokud je třeba řešit stereocomparator (které se také nazývají komparátory ultrarychlého typ) se požadovaná prahová hodnota není vyšší než 0,2 V. Je třeba poznamenat, že hodnota využitelné rozsah je omezen na konkrétní vstupní napětí.

Je to všechno?

Samozřejmě že ne! Na operačním zesilovači je ještě napěťový komparátor. Jedná se o zařízení, ve kterém je rozdíl mezi vstupem a vysokou impedancí signálu extrémně jemně vyvážen. Z tohoto důvodu se používají v případech, kdy je nutné zajistit provoz obvodů s nízkým napětím. Také zařízení používající operační zesilovače se často nazývají video spektrální komparátor. Teoreticky může pracovat v konfiguraci, kde existuje otevřená smyčka (tj. Neexistuje žádná negativní zpětná vazba). Zařízení se v takových případech používá jako srovnávací přístroj s nízkým výkonem.

Jaké nevýhody jsou komparátory s operačními zesilovači

Mají takové negativní aspekty:

1. Takže jejich hlavním účelem je pracovat v lineárním režimu, pokud neexistuje žádná negativní zpětná vazba. Také jejich zvláštnost je poměrně významný režim obnovy.
2. Prakticky všechny operační zesilovače mají interní kompenzační kondenzátory, které omezují rychlost zvyšování hodnoty výstupního napětí při generování vysokofrekvenčních signálů. Použití takových obvodů proto vede k mírnému zpoždění impulzů.
3. A nakonec - komparátor nemá vnitřní hysterezi.

Z důvodu výše uvedených nedostatků je použití zařízení pro ovládání různých obvodů často obcházeno bez různých zesilovačů. Jedinou výjimkou je použití generátoru.

Použijte

Provoz komparátoru napětí se často používá při výrobních procesech, kde je omezené výstupní napětí. Je však nutné, aby dobře spolupracovala s digitální logikou. Proto se často nacházejí v různých tepelných zařízeních. Jako příklad můžete přinést teplotní relé, termostat a tak dále. Mohou být také použity ke srovnání signálů a odporu pro zařízení, jako je stabilizátor, časovač atd. V domácích zařízeních obsahují téměř všechny čipy. Komparátor napětí naleznete v mikrovlnné troubě, troubě a mnoha dalších vzorcích moderních technologií.

Princip činnosti

Pojďme až k logickým "výrobě" tohoto zařízení. Takže zpočátku je vstup analogového signálu na vstupu plus. Říká se tomu neinvertující. Pak se přesuneme k východu. Říká se to obrácené a může vyslat dva různé signály polarity. Na čem závisí "rozhodnutí" zařízení? Předpokládejme, že analogový vstup je větší než výstup. V takovém případě získáme logickou jednotku. Z tohoto důvodu bude například zapnut otevřený kolektor tranzistoru nebo bude provedena jiná akce s jiným prvkem obvodu. A začne plnit přidělené funkce. V případě, že je analogový výstup větší než vstup, přístroj pracuje v logickém režimu nuly a nic se nestane. V takových situacích hraje důležitou roli referenční napětí komparátoru.

A trochu víc o zařízení

Věnujte pozornost dvojkomponentním a fázovým komparátorům. V případě jejich aplikace je práce téměř vždy založena na nárazu na vstupy v rámci logických obvodů. A jejich fungování závisí na úrovni napájecí sítě. Můžeme říci, že jde o spíše originální prvky přechodu signálu z analogové na digitální. Z tohoto důvodu není možné určit nejistotu výstupů signálu. Proč? Faktem je, že komparátor může vždy poskytnout jisté zachycení hysterézní smyčky.

Aplikace

Podívejme se podrobněji na to, kde a jak jsou používány. Takže v mnoha domácnostech existuje komparátor napětí pro vybíjení baterie na notebooku nebo telefonu, váhy, senzory síťového napětí. Můžete se s nimi setkat v mnoha různých integrované obvody, kde se používají pro řízení vstupních impulzů. To umožňuje komunikaci mezi zdrojem signálu a cílem. Komparátor-regulátor (spoušť) Shimmer je často používán. Tato významná výhoda spočívá v schopnosti pracovat v vícekanálovém režimu, kdy lze porovnat významný počet signálů. Poskytuje velmi širokou funkcionalitu (ve srovnání se standardními komparátory). Tato zařízení se také používají k vizuálnímu určení stavu zpracovávaného povrchu. Pro tyto účely se používá srovnávač drsnosti.

Programování

Komparátory se používají jako nedílná součást obvodů PWM. Ale nejen. Mohou být použity pro psaní jednotlivých programů nebo jejich komponent. Takže jsou často používány k vytváření java-sbírek. Co je pro to nezbytné? Zde je krátký seznam odpovědí:

1. Zpočátku byste se měli postarat o vývojové prostředí. Můžete doporučit věnovat pozornost Mavenovi. V něm je vytvořen projekt a pro něj jsou vybrány potřebné komponenty.
2. Pak jsou nainstalovány další nástroje a měli byste začít vytvářet nový soubor. Mějte na paměti, že přerušení procesu je nepřijatelné. Také během provozu se doporučuje ukládat ve všech fázích práce.
3. Když je vše připraveno, musíte nastavit požadovaná nastavení.
4. Pak je třeba vytvořit třídu, která bude použita k ověření dat a také je distribuovat do požadovaných paměťových míst. Třída se také používá k třídění určitých informací o specifických parametrech av případě potřeby k zajištění jejich ochrany.

Jak vybrat zařízení při nákupu

V libovolném rozhlasovém prodejně je možné si koupit hotový komparátor. Cena za to bude záviset na požadovaných požadavcích. Nejprve musíte určit účel zařízení. Pak by se měla věnovat pozornost takovému okamžiku, jako je počet kanálů. Také byste měli pečlivě zkontrolovat zařízení pro externí poškození. Takže může trpět během přepravy nebo jednoduše provedeno špatně.

Jak testovat výkon komparátoru napětí

Mnoho začínajících rádioamatérů má často otázku, jak víte, jestli můžete zařízení používat. Za tímto účelem nemusíte mít žádný komplikovaný obvod nebo zařízení. Za tímto účelem stačí použít voltmetr. V tomto případě jsou vstupy dodávány s nastavitelným napětím a určují, zda funguje nebo ne. Nezapomeňte, že zařízení často obsahují výstupní tranzistor. Mají sběratele a emitor jako "viset ve vzduchu". Proto je nutné zajistit vhodné spojení. V tomto případě se referenční napětí aplikuje na inverzní vstup.

Závěr

Takže byl zvažován komparátor napětí. Toto užitečné zařízení vám umožní pracovat pro velké množství různých zařízení. Komparátor vytvoří mnoho různých schémat a výrazně rozšíří oblast činnosti radioamatérů. Neomezujte se na stávající vývoj. V takovém případě je třeba se naučit, jak zajistit komparátor s dalšími prvky.