Pomóż w opracowaniu witryny, udostępniając artykuł znajomym!
Aby sterować obwodami elektronicznymi, wykorzystywane są różne urządzenia, aby pomóc w ustawieniu i rozgałęzieniu sygnałów. Komparator z jednobiegunowym zasilaniem jest często używany do porównywania dwóch różnych impulsów.
Oznaczenie i specyfikacje
Komparator to urządzenie, które porównuje dwa różne napięcia i natężenie, generuje końcowy sygnał mocy, wskazując większy z nich, jednocześnie obliczając stosunek. Posiada dwa analogowe zaciski wejściowe z dodatnim i ujemnym sygnałem oraz jedno binarne wyjście cyfrowe, jak w ADC. Specjalny wskaźnik służy do wyświetlania sygnału.
Wyświetlacz komparatora HGO wygląda tak:
Początkowo stosowano tylko zintegrowany komparator napięcia (MAX 961ESA, PIC 16f628a), znany jako szybki. Wymaga pewnego napięcia różnicowego w pewnym zakresie, który jest znacznie niższy niż napięcie zasilania. Urządzenia te nie dopuszczają żadnych innych sygnałów zewnętrznych, które znajdują się poza zakresem napięcia sieci.
Obecnie znacznie częściej używa się analogowego komparatora cyfrowego (Attiny / Atmega 2313), który ma wejście tranzystorowe. Jego potencjał sygnału wejściowego mieści się w zakresie poniżej 0, 3 V i nie wzrasta wyżej. Urządzenie może być również typu ultraszybkiego (stereokomparator), dzięki czemu sygnał wejściowy jest mniejszy niż wyznaczony zakres, na przykład 0, 2 wolta. Z reguły używany zakres jest ograniczony tylko określonym napięciem wejściowym.
Oprócz prostego urządzenia istnieje również komparator widm wideo na wzmacniaczu operacyjnym. Jest to urządzenie, które ma bardzo dobrze zrównoważoną różnicę na wejściu i wysoką oporność sygnału. Dzięki tej charakterystyce komparator operacyjny jest stosowany w obwodach o niskim przewodnictwie i niskich napięciach.
Teoretycznie wzmacniacz operacyjny częstotliwości działa w konfiguracji z otwartą pętlą (bez ujemnego sprzężenia zwrotnego) i może być używany jako komparator o niskiej wydajności. Ale jednocześnie wejście nieodwracające (+ V) ma wyższe napięcie niż wejście odwracające (V-). Wysoki zysk wychodzący z wzmacniacza operacyjnego wyzwala wyjście niskiego napięcia na wejściu do urządzenia.
Gdy wejście nieodwracające spada poniżej wejścia odwracającego, sygnał wyjściowy jest nasycony przy ujemnym poziomie mocy, może nadal przewodzić impulsy. Napięcie wyjściowe OU jest ograniczone tylko przez napięcie zasilania. Obwód schematyczny systemu operacyjnego działa w trybie liniowym z ujemnym sprzężeniem zwrotnym, wykorzystując zrównoważone źródło podzielonego zasilania (± VS). Wiele urządzeń współpracujących z komparatorem przechwytuje również dane uzyskane za pomocą nagrań wideo, zdjęć lub dokumentów. Te zasady elektroniczne nie działają w systemach wykorzystujących otwarte obwody i elementy o niskim przewodnictwie.
Ale wzmacniacz komparatora ma kilka istotnych wad :
- Wzmacniacze operacyjne są zaprojektowane do pracy w trybie liniowym z ujemnym sprzężeniem zwrotnym. Ale jednocześnie OU ma dłuższy tryb odzyskiwania;
- Prawie wszystkie wzmacniacze operacyjne mają wewnętrzny kondensator kompensacyjny, który ogranicza szybkość wzrostu napięcia wyjściowego dla sygnałów wysokiej częstotliwości. Na tej podstawie program ten nieznacznie opóźnia tempo;
- Komparator nie ma histerezy wewnętrznej.
Z powodu tych niedociągnięć w większości przypadków komparator do sterowania różnymi obwodami jest używany bez wzmacniacza, z wyjątkiem generatora.
Komparator jest przeznaczony do procesów produkcyjnych z ograniczonym napięciem wyjściowym, które łatwo oddziałuje z cyfrową logiką. Dlatego jest często używany w różnych urządzeniach termicznych (termostat, przekaźnik temperatury). Służy również do porównywania sygnałów i rezystancji urządzeń, takich jak zegar, stabilizator i inne obwody.
Wideo: Komparatory
Zasada działania
Aby zademonstrować, jak działa szybki komparator z histerezą, należy wykonać obwód z dwoma wyjściami.
Obwód włączenia, na którym można zrozumieć zasadę działania komparatora, pokazano powyżej. Używając sygnału analogowego na wejściu +, określanego jako „nieodwracalny”, i wyjścia, które nazywa się „odwrócone”, urządzenie wykorzystuje dwa podobne sygnały bipolarne. Co więcej, jeśli wejście analogowe jest większe niż wyjście analogowe, to wyjście będzie miało wartość „1”, co spowoduje włączenie otwartego kolektora tranzystora Q8 na równoważnym obwodzie LM339, który należy włączyć. Jeśli jednak wejście ma poziom ujemny, sygnał będzie równy „0”, dzięki czemu kolektor będzie w formie zamkniętej.
Prawie zawsze, dwustopniowy lub fazowy komparator (na przykład na tranzystorach, bez wzmacniacza) działa odpowiednio na wejścia w obwodach logicznych, działa zgodnie z poziomem pewnej sieci zasilającej. Jest to rodzaj elementu przejściowego między sygnałami analogowymi i cyfrowymi. Taka zasada działania umożliwia nieokreślanie pewności lub niepewności wyjść sygnałów, ponieważ komparator zawsze ma pewne wychwycenie pętli histerezy (niezależnie od jej poziomu) lub końcowego współczynnika wzmocnienia.
Cel
Dlaczego potrzebuję komparatora i jak go używać bez wzmacniacza? W większości przypadków urządzenie to jest używane w prostych obwodach komputerowych, w których należy porównać przychodzące sygnały napięciowe. Może to być ładowarka do laptopa lub telefonu, waga (wyznacznik masy), czujnik napięcia sieciowego AVR, timer (komparator lm 358, mikrokontroler itp.). Jest on również wykorzystywany przez różne układy scalone do sterowania impulsami wejściowymi, zapewniając komunikację między źródłem sygnału i jego centrum przeznaczenia.
Najpopularniejszym przykładem jest komparator wyzwalacza Schimmer. Działa w trybie wielokanałowym, odpowiednio, może porównać dużą liczbę sygnałów. W szczególności ten wyzwalacz służy do przywrócenia sygnału cyfrowego, który zniekształca połączenie w zależności od poziomu napięcia i odległości źródła zasilania.
Jest to analogia standardowego komparatora, po prostu z bardziej zaawansowaną funkcjonalnością, która zapewnia pomiar kilku przychodzących sygnałów.
Istnieje również komparator chropowatości. Jest to urządzenie, które pomaga wizualnie określić stan powierzchni, która została już przetworzona. Użycie tego urządzenia jest uzasadnione potrzebą określenia tolerancji dla wcześniej traktowanych powierzchni.
Programowanie i komparator
Komporator jest używany nie tylko jako część obwodów PWM itp., Często jest używany do tworzenia indywidualnych programów lub ich komponentów. Na przykład urządzenie jest często używane do tworzenia kolekcji java.
- Do pracy potrzebny jest specjalny program Maven. Najpierw musisz stworzyć projekt, aby w pełni rozwinąć pracę potrzebujesz połączenia internetowego. Utwórz nowy projekt, wybierz dwa składniki w strukturze: komparator i pojo. Dostępność jest sprawdzana za pomocą narzędzia JUnit 4.11;
- Zainstaluj plik pom.xml i utwórz nowy plik. Przerwanie procesu jest niedopuszczalne, dlatego bardzo ważne jest, aby zapisać na każdym etapie. Po utworzeniu i skonfigurowaniu POJO, w którym określasz żądane ustawienia. Parametry zależą od wymagań biblioteki. Mogą to być daty urodzenia, ogólne informacje o zakwaterowaniu itp.
- I dopiero po utworzeniu komparatora. Jest to klasa używana do weryfikacji danych i rozpowszechniania ich w niezbędnych folderach. Zastosowanie tej klasy jest konieczne, jeśli chcesz posortować pewne informacje zgodnie z określonymi parametrami (kolory, rozmiary, daty). Zapewnia to ochronę danych i klasyfikację zgodnie z pewną zasadą.
Możesz kupić gotowy komparator w każdym sklepie urządzeń radiotechnicznych i elektrotechniki. Cena urządzenia różni się w zależności od jego przeznaczenia i liczby kanałów.