Il comparatore di tensione è un dispositivo piuttosto interessante. Come lavora? Cosa permette di svolgere le sue funzioni? Impossibile non notare la loro notevole importanza nei numerosi elettrodomestici che abbondano in ogni casa.
Informazioni generali
Per controllare i circuiti elettronici, viene utilizzato un gran numero di dispositivi diversi. Consentono la ramificazione e la personalizzazione dei segnali. Per confrontare due impulsi diversi, viene utilizzato un comparatore. Cosa rappresenta? Un comparatore di tensione è un dispositivo che confronta due diverse tensioni e correnti e, in base ai dati ottenuti, produce il segnale di potenza finale. Con il suo aiuto, viene indicato un valore maggiore ottenuto e viene indicato il rapporto tra i parametri ottenuti. Il dispositivo dispone di due terminali di ingresso analogici in grado di elaborare segnali negativi e positivi. Hanno anche, come l'ADC, un'uscita digitale binaria. Su cosa si basa la sua funzione? Per garantire il funzionamento, viene sempre creato un comparatore di tensione a transistor.
Ciò che viene usato nei tempi moderni
I comparatori di tensione integrati inizialmente erano ampiamente utilizzati. Per le caratteristiche del loro lavoro erano chiamati ad alta velocità. Richiedono una tensione differenziale entro un certo intervallo, che è molto inferiore alla tensione di rete. Tali dispositivi non consentivano la presenza di segnali esterni che andassero oltre i limiti stabiliti. Un moderno comparatore di tensione analogico-digitale ha un ingresso a transistor. Di norma, il segnale potenziale non deve superare un valore di 0,3 V. Spesso puoi trovare un comparatore di tensione su un microcontrollore. Per tali casi vengono utilizzati i prodotti delle società Microchip e Atmel. Se hai a che fare con un comparatore stereo (sono anche chiamati comparatori di tipo ultraveloce), la soglia richiesta non supera 0,2 V. Va notato che il valore dell'intervallo utilizzato è limitato da una specifica tensione di ingresso.
È tutto?
Certo che no! C'è anche un comparatore di tensione sull'amplificatore operazionale. È un dispositivo in cui la differenza tra ingresso e impedenza del segnale alta è estremamente finemente bilanciata. Per questo motivo, vengono utilizzati nei casi in cui è necessario garantire il funzionamento di circuiti a bassa tensione. Inoltre, i dispositivi che utilizzano amplificatori operazionali sono spesso chiamati anche comparatori spettrali video. Teoricamente, può funzionare in una configurazione ad anello aperto (cioè senza feedback negativo). In questi casi, viene utilizzato il dispositivocome comparatore a basse prestazioni.
Quali sono gli svantaggi dei comparatori con amplificatori operazionali
Hanno tali punti negativi:
- Quindi, il loro scopo principale è lavorare in modalità lineare, quando non c'è feedback negativo. Presentano anche una modalità di ripristino abbastanza significativa.
- Quasi tutti gli amplificatori operazionali hanno condensatori di compensazione interni che limitano la velocità di variazione della tensione di uscita durante la generazione di segnali ad alta frequenza. Pertanto, l'uso di tali circuiti comporta un leggero ritardo negli impulsi.
- E infine, il comparatore non ha isteresi interna.
A causa di queste carenze, l'uso di un dispositivo per controllare circuiti diversi spesso fa a meno di vari amplificatori. L'unica eccezione è l'uso di un generatore.
Usa
Il funzionamento del comparatore di tensione viene spesso utilizzato durante i processi di produzione in cui la tensione di uscita è limitata. Ma allo stesso tempo è necessario che interagisca bene con la logica digitale. Pertanto, possono essere trovati spesso in una varietà di dispositivi termici. Un esempio è un interruttore di temperatura, un termostato e così via. Possono anche essere usati per confrontare segnali e resistenza per dispositivi come stabilizzatori, timer e così via. Nei dispositivi domestici che contengonoquasi tutti i microchip. Il comparatore di tensione può essere trovato nel microonde, nel forno e in molti altri elettrodomestici moderni.
Principio di funzionamento
Andiamo fino in fondo ai "pensieri" logici di questo dispositivo. Quindi, inizialmente, viene fornito un segnale analogico all'ingresso più. Si chiama non reversibile. Quindi ci spostiamo verso l'uscita. Si chiama invertito e può inviare due segnali simili di polarità opposta. Cosa determina la decisione "adottata" dal dispositivo? Diciamo che l'ingresso analogico è più grande dell'uscita. In questo caso, riceveremo un'unità logica. A causa di ciò, ad esempio, verrà attivato il collettore aperto del transistor o verrà eseguita un' altra azione con un altro elemento del circuito. E comincerà a svolgere le funzioni a lei assegnate. Se l'uscita analogica è maggiore dell'ingresso, il dispositivo funziona in modalità zero logico e non accade nulla. In tali situazioni, la tensione di riferimento del comparatore gioca un ruolo importante.
E qualcosa in più sul dispositivo
Prestiamo attenzione ai comparatori a due soglie e di fase. Nel caso della loro applicazione, quasi sempre il lavoro si basa sull'impatto sugli ingressi all'interno dei circuiti logici. E il loro funzionamento dipende dal livello della rete di alimentazione. Possiamo dire che questi sono elementi piuttosto peculiari del passaggio del segnale dalla forma analogica a quella digitale. Per questo motivo è possibile non specificare l'incertezza delle uscite del segnale. Come mai? Il fatto è che il comparatore può sempre fornire una certa cattura del ciclo di isteresi.
Applicazione
Diamo un'occhiata più da vicino a dove e come vengono utilizzati. Quindi, in molte case c'è un comparatore di tensione per scaricare la batteria su un laptop o un telefono, bilance, sensori di tensione di rete. Puoi trovarli in molti circuiti integrati diversi, dove vengono utilizzati per fornire il controllo sugli impulsi di ingresso. Ciò mantiene la comunicazione tra la sorgente del segnale e la destinazione. Viene spesso utilizzato il comparatore-regolatore (trigger) Shimmer. Questo vantaggio significativo è la capacità di lavorare in modalità multicanale, quando è possibile confrontare un numero significativo di segnali. Fornisce una funzionalità molto ampia (rispetto ai comparatori standard). Inoltre, questi dispositivi vengono utilizzati per determinare visivamente lo stato della superficie che viene elaborata. Per questi scopi viene utilizzato un comparatore di rugosità.
Programmazione
I comparatori vengono utilizzati come parte del circuito PWM. Ma non solo. Possono anche essere usati per scrivere singoli programmi o i loro componenti. Quindi, vengono spesso utilizzati per creare raccolte java. Cosa è necessario per questo? Ecco un piccolo elenco con le risposte:
- Inizialmente dovresti occuparti dell'ambiente di sviluppo. È possibile consigliare di prestare attenzione a Maven. Al suo interno viene creato un progetto e vengono selezionati i componenti necessari.
- Poi vengono installate utilità aggiuntive e dovresti iniziare a creare un nuovo file. Tieni a mente di interrompereil processo non è valido. Inoltre, durante il lavoro, si consiglia di salvare in tutte le fasi del lavoro.
- Quando tutto è pronto, devi impostare le impostazioni richieste.
- Quindi devi creare una classe che verrà utilizzata per controllare i dati e distribuirli alle celle di memoria desiderate. La classe viene utilizzata anche per ordinare determinate informazioni in base a parametri specifici e, se necessario, garantirne la protezione.
Come scegliere un dispositivo al momento dell'acquisto
Sembra possibile acquistare un comparatore già pronto in qualsiasi negozio di ingegneria radiofonica. Il prezzo dipenderà dai requisiti proposti. Prima di tutto, devi decidere lo scopo del dispositivo. Quindi l'attenzione dovrebbe ricevere un momento come il numero di canali. Dovresti anche ispezionare attentamente il dispositivo per danni esterni. Quindi, potrebbe essere danneggiato durante il trasporto, o semplicemente potrebbe essere stato eseguito male.
Come testare le prestazioni del comparatore di tensione
Molti radioamatori principianti hanno spesso la domanda su come scoprire se il dispositivo può essere utilizzato. Per questo, non è necessario disporre di un qualche tipo di circuito o dispositivo complesso. Per fare questo, basta usare un voltmetro. In questo caso viene applicata una tensione regolabile agli ingressi e si determina se funziona o meno. Non dobbiamo dimenticare che i dispositivi spesso contengono un transistor di uscita. Hanno un collettore e un emettitore come "sospesi nell'aria". Pertanto, è necessario fornire un collegamento appropriato. In tal caso, sutensione di riferimento applicata in ingresso invertito.
Conclusione
Quindi è stato considerato il comparatore di tensione. Questo utile dispositivo fornirà lavoro per un gran numero di dispositivi diversi. Il comparatore ti consentirà di creare molti circuiti diversi ed espandere notevolmente il campo di attività di un radioamatore. Non dovresti limitarti agli sviluppi già esistenti. Allo stesso tempo, è necessario imparare come garantire che il comparatore funzioni con altri elementi.
