Kā darbojas sprieguma komparators

Satura rādītājs:

Kā darbojas sprieguma komparators
Kā darbojas sprieguma komparators
Anonim

Sprieguma salīdzināšanas ierīce ir diezgan interesanta ierīce. Kā viņš strādā? Kas ļauj veikt savas funkcijas? Nav iespējams neievērot to nozīmīgo nozīmi daudzajās mājsaimniecības ierīcēs, kas ir pārpilnībā katrā mājā.

Vispārīga informācija

sprieguma salīdzinājums
sprieguma salīdzinājums

Elektronisko shēmu vadīšanai tiek izmantots liels skaits dažādu ierīču. Tie ļauj sazarot un pielāgot signālus. Lai salīdzinātu divus dažādus impulsus, tiek izmantots salīdzinājums. Ko viņš pārstāv? Sprieguma salīdzināšanas ierīce ir ierīce, kas salīdzina divus dažādus spriegumus un strāvas, un, pamatojoties uz iegūtajiem datiem, tā rada galīgo jaudas signālu. Ar tās palīdzību tiek norādīta lielāka iegūtā vērtība un norādīta iegūto parametru attiecība. Ierīcei ir divi analogās ievades termināli, kas var apstrādāt negatīvos un pozitīvos signālus. Viņiem, tāpat kā ADC, ir arī viena binārā digitālā izeja. Uz ko balstās tā funkcija? Lai nodrošinātu darbību, vienmēr tiek izveidots tranzistora sprieguma komparators.

Kas tiek lietots mūsdienās

sprieguma komparators uz mikrokontrollera
sprieguma komparators uz mikrokontrollera

Sākotnēji integrētie sprieguma komparatori tika plaši izmantoti. Viņu darba raksturīgo iezīmju dēļ tos sauca par ātrgaitas. Viņiem ir nepieciešams diferenciālais spriegums noteiktā diapazonā, kas ir daudz zemāks par tīkla spriegumu. Šādas ierīces neļāva ārēju signālu klātbūtnei, kas pārsniegtu noteiktās robežas. Mūsdienīgam analogā-digitālā sprieguma komparatoram ir tranzistora ieeja. Parasti tā potenciālajam signālam nevajadzētu pārsniegt vērtību 0,3 V. Bieži vien mikrokontrollerī var atrast sprieguma salīdzinātāju. Šādiem gadījumiem tiek izmantoti uzņēmumu Microchip un Atmel produkti. Ja nākas saskarties ar stereo komparatoru (tos sauc arī par īpaši ātrā tipa komparatoriem), tad nepieciešamais slieksnis nepārsniedz 0,2 V. Jāņem vērā, ka izmantotā diapazona vērtību ierobežo konkrēts ieejas spriegums.

Vai tas ir viss?

Protams, nē! Operatīvā pastiprinātājā ir arī sprieguma salīdzinātājs. Tā ir ierīce, kurā starpība starp ieeju un augstu signāla pretestību ir ārkārtīgi precīzi līdzsvarota. Sakarā ar to tos izmanto gadījumos, kad ir nepieciešams nodrošināt ķēžu darbību ar zemu spriegumu. Arī ierīces, kas izmanto darbības pastiprinātājus, bieži sauc arī par video spektrālo komparatoru. Teorētiski tas var darboties atvērtā cikla konfigurācijā (t.i., bez negatīvām atsauksmēm). Šādos gadījumos ierīce tiek izmantotakā zemas veiktspējas salīdzinājums.

Kādi ir salīdzinātāju ar darbības pastiprinātājiem trūkumi

salīdzinājuma atsauces spriegums
salīdzinājuma atsauces spriegums

Viņiem ir šādi negatīvi punkti:

  1. Tātad, to galvenais mērķis ir strādāt lineārā režīmā, kad nav negatīvas atsauksmes. Tiem ir arī diezgan ievērojams atkopšanas režīms.
  2. Gandrīz visiem darbības pastiprinātājiem ir iekšējie kompensācijas kondensatori, kas ierobežo izejas sprieguma maiņas ātrumu, ģenerējot augstfrekvences signālus. Tāpēc šādu ķēžu izmantošana rada nelielu impulsu aizkavēšanos.
  3. Un visbeidzot, salīdzinājumam nav iekšējas histerēzes.

Šo trūkumu dēļ ierīces izmantošana dažādu ķēžu vadīšanai bieži iztiek bez dažādiem pastiprinātājiem. Vienīgais izņēmums ir ģeneratora izmantošana.

Izmantot

sprieguma salīdzināšanas mikroshēma
sprieguma salīdzināšanas mikroshēma

Sprieguma salīdzinājuma darbību bieži izmanto ražošanas procesos, kur ir ierobežots izejas spriegums. Bet tajā pašā laikā ir nepieciešams, lai tas labi mijiedarbotos ar digitālo loģiku. Tāpēc tos bieži var atrast dažādās siltuma ierīcēs. Piemērs ir temperatūras slēdzis, termostats un tā tālāk. Tos var arī izmantot, lai salīdzinātu signālus un pretestību tādām ierīcēm kā stabilizators, taimeris utt. Sadzīves ierīcēs tie saturgandrīz jebkura mikroshēma. Sprieguma salīdzināšanas ierīci var atrast mikroviļņu krāsnī, krāsnī un daudzās citās modernās ierīcēs.

Darba princips

Iesim līdz galam šīs ierīces loģiskām "domām". Tātad sākotnēji plus-ieejai tiek piegādāts analogais signāls. To sauc par neapgriežamu. Tad mēs virzāmies uz izeju. To sauc par apgrieztu un var nosūtīt divus līdzīgus signālus ar pretēju polaritāti. Kas nosaka ierīces "pieņemto" lēmumu? Pieņemsim, ka analogā ieeja ir lielāka par izeju. Šajā gadījumā mēs saņemsim loģisko vienību. Sakarā ar to, piemēram, tiks ieslēgts tranzistora atvērtais kolektors vai tiks veikta cita darbība ar citu ķēdes elementu. Un viņa sāks pildīt viņai uzticētās funkcijas. Ja analogā izeja ir lielāka par ieeju, ierīce darbojas loģiskās nulles režīmā un nekas nenotiek. Šādās situācijās lielu lomu spēlē komparatora atsauces spriegums.

Un nedaudz vairāk par ierīci

operacionālā pastiprinātāja sprieguma komparators
operacionālā pastiprinātāja sprieguma komparators

Pievērsīsim uzmanību divu sliekšņu un fāzu salīdzinātājiem. To piemērošanas gadījumā gandrīz vienmēr darbs ir balstīts uz ietekmi uz ieejām loģiskajās ķēdēs. Un to darbība ir atkarīga no barošanas tīkla līmeņa. Var teikt, ka tie ir diezgan savdabīgi elementi signāla pārejai no analogās uz digitālo formu. Sakarā ar to ir iespējams nenorādīt signāla izeju nenoteiktību. Kāpēc? Fakts ir tāds, ka salīdzinājums vienmēr var nodrošināt noteiktu histerēzes cilpas uztveršanu.

Pieteikums

Apskatīsim tuvāk, kur un kā tie tiek izmantoti. Tātad daudzās mājās ir klēpjdatora vai tālruņa akumulatora izlādes sprieguma salīdzinājums, svari, tīkla sprieguma sensori. Tos var atrast daudzās dažādās integrālajās shēmās, kur tās tiek izmantotas, lai nodrošinātu ievades impulsu kontroli. Tas uztur saziņu starp signāla avotu un galamērķi. Bieži tiek izmantots salīdzinājuma regulators (sprūda) Shimmer. Šī ievērojamā priekšrocība ir iespēja strādāt daudzkanālu režīmā, kad var salīdzināt ievērojamu skaitu signālu. Tas nodrošina ļoti plašu funkcionalitāti (salīdzinājumā ar standarta komparatoriem). Tāpat šīs ierīces tiek izmantotas, lai vizuāli noteiktu apstrādājamās virsmas stāvokli. Šiem nolūkiem tiek izmantots raupjuma salīdzinātājs.

Programmēšana

sprieguma salīdzinājuma darbība
sprieguma salīdzinājuma darbība

Salīdzinātāji tiek izmantoti kā daļa no PWM shēmas. Bet ne tikai. Tos var izmantot arī atsevišķu programmu vai to komponentu rakstīšanai. Tāpēc tos bieži izmanto, lai izveidotu Java kolekcijas. Kas tam vajadzīgs? Šeit ir neliels saraksts ar atbildēm:

  1. Sākumā vajadzētu parūpēties par izstrādes vidi. Var ieteikt pievērst uzmanību Mavenam. Tajā tiek izveidots projekts, un tam tiek atlasītas nepieciešamās sastāvdaļas.
  2. Pēc tam tiek instalētas papildu utilītas, un jums jāsāk izveidot jaunu failu. Neaizmirstiet pārtrauktprocess nav derīgs. Tāpat, strādājot, ieteicams taupīt visos darba posmos.
  3. Kad viss ir gatavs, jāiestata nepieciešamie iestatījumi.
  4. Tad ir jāizveido klase, kas tiks izmantota datu pārbaudei, kā arī jāizplata vēlamajās atmiņas šūnās. Klase tiek izmantota arī, lai sakārtotu noteiktu informāciju pēc konkrētiem parametriem un, ja nepieciešams, nodrošinātu to aizsardzību.

Kā izvēlēties ierīci, pērkot

Šķiet, ka ir iespējams iegādāties gatavu salīdzinājumu jebkurā radiotehnikas veikalā. Cena par to būs atkarīga no izvirzītajām prasībām. Pirmkārt, jums ir jāizlemj par ierīces mērķi. Tad uzmanība jāsaņem tāds brīdis kā kanālu skaits. Jums arī rūpīgi jāpārbauda, vai ierīce nav bojāta. Tātad tas var tikt bojāts transportēšanas laikā vai vienkārši ir bijis slikti izpildīts.

Kā pārbaudīt sprieguma salīdzinājuma veiktspēju

tranzistora sprieguma komparators
tranzistora sprieguma komparators

Daudziem iesācējiem radioamatieriem bieži rodas jautājums, kā noskaidrot, vai ierīci var izmantot. Lai to izdarītu, jums nav jābūt sarežģītai shēmai vai ierīcei. Lai to izdarītu, vienkārši izmantojiet voltmetru. Šajā gadījumā ieejām tiek pielikts regulējams spriegums un tiek noteikts, vai tas darbojas vai ne. Mēs nedrīkstam aizmirst, ka ierīcēs bieži ir izejas tranzistors. Viņiem ir savācējs un izstarotājs, piemēram, "karājoties gaisā". Tāpēc ir nepieciešams nodrošināt atbilstošu savienojumu. Tādā gadījumā uzapgrieztā ieejas pielietotais atsauces spriegums.

Secinājums

Tātad tika ņemts vērā sprieguma salīdzinājums. Šī noderīgā ierīce nodrošinās darbu lielam skaitam dažādu ierīču. Salīdzinātājs ļaus izveidot daudz dažādu shēmu un būtiski paplašināt radioamatieru darbības lauku. Jums nevajadzētu aprobežoties ar jau esošajām izstrādnēm. Tajā pašā laikā ir jāiemācās nodrošināt, lai salīdzinātājs darbotos ar citiem elementiem.

Ieteicams: