Pomozte vývoji webu a sdílení článku s přáteli!

Pro řízení elektronických obvodů se používají různá zařízení, která pomáhají nastavit a rozdělit signály. Pro porovnání dvou různých pulzů se často používá komparátor s unipolárním napájením.

Označení a specifikace

Komparátor je zařízení, které porovnává dvě různá napětí a proud, generuje konečný výkonový signál, který indikuje větší z nich a zároveň vypočítává poměr. Má dva analogové vstupní svorky s kladným a záporným signálem a jedním binárním digitálním výstupem, jako v ADC. Pro zobrazení signálu se používá speciální indikátor.

Zobrazení komparátoru HGO vypadá takto:

Foto - komparátor CFS

Zpočátku byl použit pouze integrovaný napěťový komparátor (MAX 961ESA, PIC 16f628a), známý jako vysokorychlostní. Vyžaduje určité diferenciální napětí v určitém rozsahu, které je výrazně nižší než napájecí napětí. Tato zařízení neumožňují žádné další externí signály mimo rozsah síťového napětí.

Nyní je mnohem běžnější používat analogový digitální komparátor (Attiny / Atmega 2313), který má tranzistorový vstup. Jeho vstupní signál je v rozsahu menším než 0, 3 voltu a nezvyšuje se výš. Zařízení může být také velmi rychlého typu (stereocomparator), díky kterému je vstupní signál menší než určený rozsah, například 0, 2 Volt. Použitý rozsah je zpravidla omezen pouze specifickým vstupním napětím.

Foto - komparátor

Kromě jednoduchého zařízení je k dispozici také video spektrální komparátor na operačním zesilovači (operační zesilovač). Jedná se o zařízení, které má velmi jemně vyvážený rozdíl ve vstupu a vysoký odpor signálu. Díky této charakteristice se operační komparátor používá v nízkonapěťových obvodech s nízkým napětím.

Foto - komparátorový diagram

Teoreticky, operační operační zesilovač pracuje v konfiguraci s otevřenou smyčkou (bez záporné zpětné vazby) a může být použit jako komparátor s nízkým výkonem. Neinvertující vstup (+ V) je však při vyšším napětí než invertující vstup (V-). Vysoký zisk přicházející z op amp spouští nízkonapěťový výstup na vstupu do zařízení.

Když neinvertující vstup klesne pod invertující vstup, výstupní signál je nasycen na záporné úrovni výkonu, stále může provádět pulsy. Výstupní napětí OU je omezeno pouze napájecím napětím. Schematický obvod OS pracuje v lineárním režimu se zápornou zpětnou vazbou, s použitím vyváženého zdroje s děleným výkonem (± VS). Mnoho zařízení, která pracují s komparátorem, mají také tendenci zachytit data získaná pomocí videozáznamů, fotografií nebo dokumentárních záznamů. Tyto elektronické principy nefungují v systémech, které používají otevřené obvody a nízko vodivé prvky.

Foto - jednoduchý komparátor

Komparátorový zesilovač má však několik významných nevýhod :

  1. Operační zesilovače jsou navrženy pro práci v lineárním režimu s negativní zpětnou vazbou. Ale zároveň má OU delší režim obnovy;
  2. Téměř všechny operační zesilovače mají vnitřní kompenzační kondenzátor, který omezuje rychlost zvyšování výstupního napětí pro vysokofrekvenční signály. Na tomto základě tento program mírně zpožďuje hybnost;
  3. Komparátor nemá žádnou vnitřní hysterezi.

Kvůli těmto nedostatkům je ve většině případů bez zesilovače používán komparátor pro řízení různých obvodů, s výjimkou generátoru.

Komparátor je určen pro výrobní procesy s omezeným výstupním napětím, které snadno spolupracuje s digitální logikou. Proto se často používá v různých tepelných zařízeních (termostat, teplotní relé). Používá se také pro porovnání signálů a odporů zařízení, jako je časovač, stabilizátor a další obvody.

Foto - analogový komparátor

Video: Komparátory

Princip činnosti

Abychom ukázali, jak pracuje vysokorychlostní komparátor s hysterezí, je třeba vzít obvod se dvěma výstupy.

Foto - srovnávací diagram provozu

Obvod inkluze, na kterém je možné pochopit princip fungování komparátoru, je zobrazen výše. Použití analogového signálu ve vstupu +, označovaném jako „neinvertibilní“, a výstupu, který se nazývá „invertovaný“, zařízení používá dva podobné bipolární signály. Navíc, pokud je analogový vstup větší než analogový výstup, bude výstup „1“, což zapne otevřený kolektor tranzistoru Q8 na ekvivalentním obvodu LM339, který musí být zapnut. Pokud je však vstup na záporné úrovni, bude signál roven "0", proto bude kolektor v uzavřené formě.

Téměř vždy, dvouproudový nebo fázový komparátor (například na tranzistorech, bez zesilovače) působí na vstupy v logických obvodech, resp. Pracuje podle úrovně určité sítě. Jedná se o jakýsi přechodový prvek mezi analogovými a digitálními signály. Takový princip operace umožňuje neuvádět jistotu nebo nejistotu výstupů signálů, protože komparátor má vždy určité zachycení hysterezní smyčky (bez ohledu na její úroveň) nebo konečný faktor zisku.

Účel

Proč potřebuji komparátor a jak jej používat bez zesilovače? Ve většině případů se toto zařízení používá v jednoduchých počítačových obvodech, kde je třeba porovnat vstupní signály napětí. Může se jednat o nabíječku pro notebook nebo telefon, váhy (determinant hmoty), senzor síťového napětí AVR, časovač (lm 358 comporator, mikrokontrolér, atd.) Používá se také pro různé integrované obvody pro řízení vstupních pulzů, zajišťujících komunikaci mezi zdrojem signálu a jeho cílové centrum.

Foto - Komparátory pro počítače

Nejoblíbenějším příkladem je komparátor spoušť Schimmer. Pracuje v multikanálovém režimu, resp. Může porovnat velký počet signálů. Tato spoušť se používá zejména k obnovení digitálního signálu, který narušuje spojení v závislosti na úrovni napětí a vzdálenosti zdroje energie.

Jedná se o analog standardního komparátoru, jednoduše s pokročilejšími funkcemi, které umožňují měření několika příchozích signálů.

Foto - komparátor OU

K dispozici je také komparátor drsnosti. Jedná se o zařízení, které pomáhá vizuálně určit stav povrchu, který již byl zpracován. Použití tohoto zařízení je odůvodněno potřebou stanovit tolerance předem ošetřených povrchů.

Programování a komparátor

Kompaktor není používán pouze jako součást obvodů PWM atd., Často se používá k tvorbě jednotlivých programů nebo jejich součástí. Zařízení je například často používáno k vytváření sbírek java.

  1. Pro práci potřebujete speciální program Maven. Nejprve musíte vytvořit projekt, pro plnohodnotnou práci potřebujete připojení k internetu. Vytvořte nový projekt, vyberte dvě komponenty ve struktuře: komparátor a pojo. Dostupnost je kontrolována pomocí nástroje JUnit 4.11;
  2. Nainstalujte pom.xml a vytvořte nový soubor. Přerušení procesu je nepřijatelné, proto je velmi důležité šetřit v každé fázi. Po vytvoření a konfiguraci POJO, kde zadáte požadované nastavení. Parametry závisí na požadavcích knihovny. Mohou to být data narození, obecné informace o ubytování atd.
  3. A teprve po vytvoření komparátoru. Toto je třída, která slouží k ověření dat a jejich distribuci do nezbytných složek. Použití této třídy je nutné, pokud potřebujete určit určité informace podle zadaných parametrů (barvy, velikosti, data). Tím je zajištěna ochrana a klasifikace dat podle určitého principu.

Hotový komparátor si můžete koupit v každém obchodě s rádiovými přístroji a elektrotechnikou. Cena zařízení se liší v závislosti na jeho účelu a počtu kanálů.

Pomozte vývoji webu a sdílení článku s přáteli!

Kategorie: