Napěťový komparátor je poměrně zajímavé zařízení. jak pracuje? Co umožňuje plnit jeho funkce? Není možné si nevšimnout jejich významného významu v mnoha domácích spotřebičích, kterých je v každé domácnosti dostatek.
Obecné informace
K ovládání elektronických obvodů se používá velké množství různých zařízení. Umožňují větvení a přizpůsobení signálů. Pro porovnání dvou různých pulzů se používá komparátor. co zastupuje? Napěťový komparátor je zařízení, které porovnává dvě různá napětí a proudy a na základě získaných dat vytváří signál konečného výkonu. S jeho pomocí je indikována větší získaná hodnota a indikován poměr získaných parametrů. Zařízení má dvě analogové vstupní svorky, které mohou zpracovávat záporné a kladné signály. Mají také, stejně jako ADC, jeden binární digitální výstup. Na čem je založena jeho funkce? Pro zajištění provozu je vždy vytvořen tranzistorový komparátor napětí.
Co se používá v moderní době
Zpočátku byly široce používány integrované komparátory napětí. Pro charakteristické rysy jejich práce se jim říkalo vysokorychlostní. Vyžadují rozdílové napětí v určitém rozsahu, který je mnohem nižší než napětí sítě. Taková zařízení neumožňovala přítomnost externích signálů, které by překračovaly stanovené limity. Moderní analogově-digitální komparátor napětí má tranzistorový vstup. Zpravidla by potenciální signál pro něj neměl překročit hodnotu 0,3 V. Na mikrokontroléru často najdete napěťový komparátor. Pro takové případy slouží produkty firem Microchip a Atmel. Pokud máte co dělat se stereo komparátorem (říká se jim také ultrarychlé komparátory typu), pak požadovaná prahová hodnota nepřesahuje 0,2 V. Nutno podotknout, že hodnota použitého rozsahu je omezena konkrétním vstupním napětím.
To je vše?
Samozřejmě že ne! Na operačním zesilovači je také napěťový komparátor. Jedná se o zařízení, ve kterém je rozdíl mezi vstupní a vysokou signálovou impedancí extrémně jemně vyvážen. Díky tomu se používají v případech, kdy je potřeba zajistit provoz obvodů s nízkým napětím. Zařízení využívající operační zesilovače se také často nazývají video spektrální komparátor. Teoreticky může pracovat v konfiguraci s otevřenou smyčkou (tj. bez negativní zpětné vazby). V takových případech se používá zařízeníjako srovnávač nízkého výkonu.
Jaké jsou nevýhody komparátorů s operačními zesilovači
Mají takové záporné body:
- Jejich hlavním účelem je tedy pracovat v lineárním režimu, kdy neexistuje žádná negativní zpětná vazba. Mají také poměrně významný režim obnovy.
- Téměř všechny operační zesilovače mají vnitřní kompenzační kondenzátory, které omezují rychlost přeběhu výstupního napětí při generování vysokofrekvenčních signálů. Proto použití takových obvodů vede k mírnému zpoždění pulzů.
- A konečně, komparátor nemá žádnou vnitřní hysterezi.
Vzhledem k těmto nedostatkům se použití zařízení pro ovládání různých obvodů často obejde bez různých zesilovačů. Jedinou výjimkou je použití generátoru.
Použít
Provoz komparátoru napětí se často používá během výrobních procesů, kde je omezené výstupní napětí. Zároveň je ale nutné, aby dobře spolupracovala s digitální logikou. Proto je lze často nalézt v různých tepelných zařízeních. Příkladem je teplotní spínač, termostat a tak dále. Mohou být také použity k porovnání signálů a odporu pro zařízení, jako je stabilizátor, časovač a tak dále. V domácích zařízeních obsahujítéměř jakýkoli mikročip. Komparátor napětí lze nalézt v mikrovlnné troubě, troubě a mnoha dalších moderních spotřebičích.
Funkční princip
Projdeme celou cestu logických „myšlenek“tohoto zařízení. Zpočátku je tedy do plusového vstupu přiveden analogový signál. Říká se tomu neinvertibilní. Poté se přesuneme k východu. Říká se mu invertovaný a může vysílat dva podobné signály opačné polarity. Co určuje rozhodnutí „přijaté“zařízením? Řekněme, že analogový vstup je větší než výstup. V tomto případě obdržíme logický celek. Díky tomu dojde například k sepnutí otevřeného kolektoru tranzistoru nebo k provedení jiné akce s jiným prvkem obvodu. A začne plnit funkce, které jí byly přiděleny. Pokud je analogový výstup větší než vstup, zařízení pracuje v režimu logické nuly a nic se neděje. V takových situacích hraje velkou roli referenční napětí komparátoru.
A ještě něco málo o zařízení
Věnujme pozornost dvouprahovým a fázovým komparátorům. V případě jejich aplikace se téměř vždy pracuje na vlivu na vstupy v rámci logických obvodů. A jejich fungování závisí na úrovni napájecí sítě. Dá se říci, že se jedná o poněkud zvláštní prvky přechodu signálu z analogové do digitální formy. Díky tomu je možné nespecifikovat nejistotu výstupů signálů. Proč? Faktem je, že komparátor může vždy poskytnout určité zachycení hysterezní smyčky.
Aplikace
Pojďme se blíže podívat na to, kde a jak se používají. Takže v mnoha domech je komparátor napětí pro vybíjení baterie na notebooku nebo telefonu, váhy, snímače síťového napětí. Najdete je v mnoha různých integrovaných obvodech, kde se používají k řízení vstupních impulsů. To udržuje komunikaci mezi zdrojem signálu a cílem. Často se používá komparátor-regulátor (spouštěč) Shimmer. Touto významnou výhodou je možnost pracovat ve vícekanálovém režimu, kdy lze porovnávat značné množství signálů. Poskytuje velmi širokou funkčnost (ve srovnání se standardními komparátory). Tato zařízení se také používají k vizuálnímu určení stavu povrchu, který se zpracovává. Pro tyto účely se používá komparátor drsnosti.
Programování
Komparátory se používají jako součást obvodů PWM. Ale nejen. Lze je také použít k psaní jednotlivých programů nebo jejich součástí. Často se tedy používají k vytváření kolekcí Java. Co je k tomu potřeba? Zde je malý seznam s odpověďmi:
- Zpočátku byste se měli postarat o vývojové prostředí. Je možné doporučit věnovat pozornost Mavenovi. Vytvoří se v něm projekt a vyberou se pro něj potřebné komponenty.
- Potom se nainstalují další nástroje a měli byste začít vytvářet nový soubor. Nezapomeňte přerušitproces je neplatný. Při práci se také doporučuje ukládat ve všech fázích práce.
- Když je vše připraveno, musíte provést požadovaná nastavení.
- Poté musíte vytvořit třídu, která bude použita ke kontrole dat a také k jejich distribuci do požadovaných paměťových buněk. Třída také slouží k třídění určitých informací podle konkrétních parametrů a v případě potřeby k zajištění jejich ochrany.
Jak vybrat zařízení při nákupu
Zdá se, že je možné koupit hotový komparátor v jakémkoli obchodě s radiotechnikou. Cena za to bude záviset na předložených požadavcích. Nejprve se musíte rozhodnout o účelu zařízení. Pak by pozornost měla dostat takový okamžik, jako je počet kanálů. Měli byste také pečlivě zkontrolovat zařízení z hlediska vnějšího poškození. Může se tedy poškodit během přepravy nebo může být jednoduše špatně proveden.
Jak otestovat výkon komparátoru napětí
Mnoho začínajících radioamatérů má často otázku, jak zjistit, zda lze zařízení použít. K tomu nepotřebujete mít nějaký složitý obvod nebo zařízení. K tomu stačí použít voltmetr. V tomto případě se na vstupy přivede nastavitelné napětí a zjišťuje se, zda to funguje nebo ne. Neměli bychom zapomínat, že zařízení často obsahují výstupní tranzistor. Mají kolektor a emitor jako „visící ve vzduchu“. Proto je nutné zajistit odpovídající připojení. V tom případě nainvertované vstupní referenční napětí.
Závěr
Byl tedy zvažován komparátor napětí. Toto užitečné zařízení poskytne práci pro velké množství různých zařízení. Komparátor vám umožní vytvořit mnoho různých obvodů a výrazně rozšířit pole působnosti radioamatéra. Neměli byste se omezovat na již existující vývoj. Zároveň je nutné se naučit, jak zajistit, aby komparátor fungoval s dalšími prvky.
