Komparator - to co to jest? Układ i zasada działania

Komparator – jest to urządzenie przeznaczone dla porównania żadnych wartości (od łac. comparare ó "porównanie"). Jest operacyjne wzmacniacz z dużym współczynnikiem mnożenia. Posiada wejścia: bezpośredni i odwrócona. W razie potrzeby odniesienia sygnał może być podłączony do dowolnego z nich.

Jak działa komparator?

Na jednym z wejść jest podawany sygnał ciągły, który nazywa się szyną. Jest on używany jako wzorzec do porównania. Do drugiego pochodzi badany sygnał. Na wyjściu stoi tranzystor, które zmieniają swój stan w zależności od warunków:

• Napięcie bezpośredniego wejścia powyżej odwracania ó tranzystor jest otwarty.
• Napięcie odwracania logowania wyżej bezpośredniego ó zamknięty.

Odpowiednio, napięcie wyjściowe zmienia się nagle od minimum do maksimum, lub odwrotnie.

Napięcie stopni wyjściowych odpowiada wejściowych poziomów większości cyfrowych układów scalonych. Jest to konieczne dla przypadków, gdy komparator – to shaper impulsu sterującego pracą elementów logicznych.

Zastosowanie komparator

Są Używane w układach pomiaru sygnałów elektrycznych i analogowo-cyfrowych przetwornic. W obwodach logicznych działają elementy «» i «», również będące компараторами. Odpowiednio, korzystanie z tej funkcji nie ogranicza się do konkretnych przykładów, ponieważ jest on wykorzystywany przez cały.

Warto zauważyć, że urządzenie porównania można zrobić z dowolnego wzmacniacza operacyjnego, ale nie odwrotnie. Współczynnik wzmocnienia komparator jest dość wysoki. Odpowiednio, jego wejścia są bardzo wrażliwe na różnicę napięć między nimi. Rozbieżność w kilku mv znacznie zmienia napięcie wyjścia.

Bardziej:

Antena GPS: opis, zastosowanie, właściwości

Antena GPS – jest to jeden z najważniejszych elementów infrastruktury bezprzewodowej. Od prawidłowego wyboru i prawidłowej eksploatacji wymienionych urządzeń zależy sprawność całego systemu, ponieważ określają one maksymalną zasięg pracy urządz...

Smartfon Highscreen Omega Prime S: opinie, recenzje, cena, instrukcja

Telefonu Highscreen Omega Prime S, jak podkreśla wielu ekspertów, należy do kategorii oryginalnych "kolorowych" rozwiązań promowanych na rynku rosyjskim marką "Вобис". Model ten, jak uważa IT-analityków, jest następcą innego "kolorowego" smartphone -...

Przegląd aparatu Sony DSC HX300

Aparat Sony DSC HX300, przegląd, który bardziej szczegółowo przedstawiony dalej, jest zaawansowany aparat z potężnym matrycą 20 megapikseli. Jego funkcjonalność w porównaniu do swojego poprzednika (modelu HX200V), pozostała taka sama. Wraz z tym nowo...

W Ten sposób, komparator pozwala obserwować minimalne wahania poziomów napięć wejściowych. To czyni go niezastąpionym elementem schematów porównania i przyrządów pomiarowych o dużej dokładności:

• Wskaźniki poziomu sygnału wejściowego;
• Wykrywacze metali;
• Mikro - i милливольтметры;
• Detektory promieniowania elektromagnetycznego;
• Laboratoryjne czujniki;
• Komparatory masy;
• Analizatory gazów.

Zasada działania analogowy komparator

Analogowy komparator porównuje ciągłe sygnały ó wejście mierzony i wejście odniesienia. Jak działa urządzenie, pokazano na wykresie poniżej.

Przy wolnym zmianie sygnału wejściowego następuje wielokrotne przełączanie komparator za mały okres czasu. Takie zjawisko nazywa się «elektroniczny дребезгом». Jego obecność znacznie zmniejsza skuteczność porównania. Ponieważ często powtarzające się zmiany stanu wyjścia, podawany eol tranzystor w stan nasycenia.

W Celu zmniejszenia efektu «e-дребезга», schemat podawany PIC ó pozytywną opinię. Zapewnia histereza ó niewielką różnicę pomiędzy poziomem napięcia włączania i wyłączania. Niektóre komparatory mają wbudowaną PIC, co zmniejsza ilość dodatkowych elementów budowy konstrukcji. Na przykład, przy najmniejszej utraty czułości, poszukuje stabilnej pracy komparator.

Cechy cyfrowy komparator

Cyfrowy komparator – to однобитный analogowo-cyfrowy przetwornik. Napięcie wyjścia jest albo logiczny „0” lub „1». Na wejście może być złożony zarówno analogowy, jak i cyfrowy sygnał. Urządzenie jest używane jako shaper impulsów do wiązania schematów czujników i urządzeń wyświetlania. Może być stosowany do analizy widma dźwiękowego lub świetlnego sygnału. Komparator – jest to również elementy logiczne «» i «», stosowane w informatyce.

Teoretycznie przy nieco mniejszych wahaniach poziomu sygnału wejściowego, może wystąpić stan niepewności wyjścia. W praktyce równość pomiarowej i odniesienia napięcia nie następuje. Ponieważ komparator ma ograniczony współczynnik wzmocnienia lub pozytywną opinię.

Charakterystycznym przykładem jest wyzwalacz Шмитта (TS). U niego nie pasują poziomy włączania i wyłączania, co określa się PIC. Pozwala to pominąć dyskretna przeszkodą podczas pracy komparator.

Komparator-chip

Przemysł produkuje komparatory w postaci układów scalonych. Ich wykorzystanie pozwala na tworzenie kompaktowe urządzenia, z minimum zawieszanych elementów. Również przewaga małych części w niewielkim długości przewodów połączeniowych. W warunkach podwyższonego promieniowania elektromagnetycznego są dziećmi przybranymi antenami do różnego rodzaju zakłóceń elektrycznych.

Komparator na wzmacniaczu operacyjnym

U komparatorów istnieje znaczne podobieństwo z wzmacniaczami operacyjnymi:

• Współczynnik wzmocnienia;
• Rezystancja;
• Wartość prądów wejściowych;
• Stan nasycenia.

Czułość, inaczej zdolność rozdzielcza, – jest to specyficzna opcja. Ona określa dokładność porównania. Charakteryzuje się minimalnej różnicy sygnałów, przy której następuje zadziałanie komparator. Jej wartość u układów scalonych ma setek микровольт. To nieco gorzej, niż u komparatorów na systemachwzmacniacze.

Czas przełączania Charakteryzuje wydajność komparatorów. Określa minimalny czas zmiany sygnału wyjściowego: od momentu porównania do momentu zadziałania. Zależy od różnicy sygnałów na wejściach. Wartości czasu zmiany stanowią dziesiątki i setki nanosekund.

Jak zrobić komparator własnymi rękami?

Kto umie czytać schematy ideowe i lutować, bez trudu zbierze najprostsze komparatory do wykorzystania w życiu codziennym. Zakres zastosowań jest bardzo szeroki. Na nich można zbudować masę wzorów z minimalnymi kosztami. Prosty komparator – to wzmacniacz operacyjny bez pozytywnej opinii.

Jako podstawa do komparator jest używany OH serii LM339. Do kontroli i przejrzystości działania obwodu wprowadzone czerwony i zielony wskaźnik. Po podłączeniu zasilania na OH powinien się zaświecić jedną z diod led, a który z nich - nie ma znaczenia. To zależy od wielu czynników: sieciowe namiary na schemat, funkcje partii i opcji OH. Nawet jeśli wziąć kilka takich samych układów, uzyskuje się różne wyniki.

Jeśli sygnał wejściowy jest blisko do „0” – będzie świecić na zielono, a jeśli zbliżone do napięcia zasilania, czerwona dioda led. Następnie można spróbować zmienić stan logiczny komparator, składając na jednym z wejść napięcie równe, na przykład, w połowie napięcia zasilania OH. Sygnał na wyjściu nie zależy od bezwzględnej wartości napięć na żywo i инверсном wejściu. A tylko od różnicy napięć.

Dane doświadczenia pokazują pracę komparator bez PIC. Taka komparator może być stosowany tam, gdzie nie wymaga się szczególnej precyzji pomiarów. Takimi urządzeniami są domowe termostaty, ładowarki do akumulatorów samochodowych, urządzenia десульфатации (odzyskiwania) автоаккумуляторов, zaworki.

Przykład praktycznego zastosowania komparator

Na pojęciu reprezentowana przez czujnik światła.

Napięcie Odniesienia określa parametrycznymi RV1 i R2. Przy tym, RV1 służy regulator czułości konstrukcji. Sygnalizacja jest realizowana na oznaczona D1. Czujnikiem jest element LDR1, który zmienia омическое opór w zależności od oświetlenia. Właściwie komparator przedstawiony operacyjnych wzmacniacza LM324. To proste urządzenie pokazuje, jak działa komparator w praktyce.

Komparatory masy: pojęcie

Komparator masy to urządzenie przeznaczone do wyjaśnienia różnicy wartości masy wzorców masy podczas kontroli standardów masy i wagi, a także do precyzyjnego ważenia. Najbardziej dokładne komparatory masy w stanie zważyć każdy wzór i porównać go z innym jemu podobnym. Dzieje się to na poziomie atomów. Potrzeba w takich urządzeniach występuje z powodu niedoskonałości wzorcowych próbek środków wagi i objętości cieczy.

Przykłady i korzystanie z urządzeń ustalenia wagi

Rosyjskim standardem masy jest platynowy cylinder. Został on skopiowany z francuskiego próbki 125 lat temu. W ciągu ostatnich lat, wzorzec stracił w postaci tlenków około 40 µg od wagi początkowej. Odpowiednio, jego wykorzystanie dla potrzeb produkcji, z dużą dokładnością pomiaru masy teraz trudno.

Został opracowany nowy standard masy. Naukowcy wyznaczyli takie mieszkanka piłkę z parzystą liczbą atomów. Obecnie jest to najbardziej dokładny wariant wzorca kilograma. Jego cechy przyjęte przez społeczność międzynarodową do użytku.

Spreparowany okaz wymaga wielokrotnego kopiowania. Tak jak współczesne kierunki w nauce, szczególnie farmakologia, bioinżynieria, komputerowe elektronika, нанотехнологические rozwoju wymagają precyzyjnej dokładności pomiarów. Do takich dziedzin nauki i techniki krytyczna setnych micrograms. To zadanie musi rozwiązać atomowy komparator masy – urządzenie zdolne określić różnicę w kilku cząstek.

Atomowy komparator wykorzystuje do pomiarów odniesienia sygnał otrzymany od precyzyjnego generatora kwarcowego. Mierzone napięcie jest brane z kwantowego дискриминатора, określającego stabilność linii najdrobniejszych cząstek. Jej zmiany są spowodowane rozbieżność w liczbie atomów próbki. Dlatego teraz – jest to najbardziej dokładny przyrząd pomiarowy.

Istnieją i mniej dokładne komparatory masy. Ich cena jest znacznie niższa atomowych, ale dla nich wszystkich jest praca w przemyśle, handlu, standaryzacji.