Comment fonctionne un comparateur de tension

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Comment fonctionne un comparateur de tension
Comment fonctionne un comparateur de tension
Anonim

Le comparateur de tension est un appareil plutôt intéressant. Comment travaille-t-il ? Qu'est-ce qui permet d'exercer ses fonctions ? Il est impossible de ne pas noter leur importance significative dans les nombreux appareils électroménagers qui abondent dans chaque foyer.

Informations générales

comparateur de tension
comparateur de tension

Pour contrôler les circuits électroniques, un grand nombre d'appareils différents sont utilisés. Ils permettent la dérivation et la personnalisation des signaux. Pour comparer deux impulsions différentes, un comparateur est utilisé. Que représente-t-il ? Un comparateur de tension est un appareil qui compare deux tensions et courants différents et, sur la base des données obtenues, il produit le signal de puissance final. Avec son aide, une valeur plus grande obtenue est indiquée et le rapport des paramètres obtenus est indiqué. L'appareil dispose de deux bornes d'entrée analogiques qui peuvent traiter des signaux négatifs et positifs. Ils ont également, comme l'ADC, une sortie numérique binaire. Sur quoi repose sa fonction ? Pour assurer le fonctionnement, un comparateur de tension à transistor est toujours créé.

Ce qui est utilisé dans les temps modernes

comparateur de tension sur le microcontrôleur
comparateur de tension sur le microcontrôleur

Au départ, les comparateurs de tension intégrés étaient largement utilisés. Pour les caractéristiques de leur travail, ils ont été appelés à grande vitesse. Ils nécessitent une tension différentielle dans une certaine plage, bien inférieure à la tension du secteur. De tels dispositifs ne permettaient pas la présence de signaux externes dépassant les limites établies. Un comparateur de tension analogique-numérique moderne a une entrée transistor. En règle générale, son signal potentiel ne doit pas dépasser une valeur de 0,3 V. Vous pouvez souvent trouver un comparateur de tension sur un microcontrôleur. Pour de tels cas, les produits des sociétés Microchip et Atmel sont utilisés. Si vous avez affaire à un comparateur stéréo (on les appelle aussi comparateurs de type ultra-rapide), alors le seuil requis ne dépasse pas 0,2 V. Il est à noter que la valeur de la plage utilisée est limitée par une tension d'entrée spécifique.

C'est tout ?

Bien sûr que non ! Il y a aussi un comparateur de tension sur l'amplificateur opérationnel. C'est un appareil dans lequel la différence entre l'impédance d'entrée et l'impédance du signal élevé est extrêmement finement équilibrée. Pour cette raison, ils sont utilisés dans les cas où il est nécessaire d'assurer le fonctionnement de circuits à basse tension. De plus, les appareils qui utilisent des amplificateurs opérationnels sont souvent appelés comparateur spectral vidéo. Théoriquement, il peut fonctionner dans une configuration en boucle ouverte (c'est-à-dire sans rétroaction négative). Dans de tels cas, l'appareil est utilisécomme comparateur de faible performance.

Quels sont les inconvénients des comparateurs avec amplificateurs opérationnels

tension de référence du comparateur
tension de référence du comparateur

Ils ont de tels points négatifs:

  1. Donc, leur objectif principal est de travailler en mode linéaire, lorsqu'il n'y a pas de rétroaction négative. Ils disposent également d'un mode de récupération assez important.
  2. Presque tous les amplis op ont des condensateurs de compensation internes qui limitent la vitesse de balayage de la tension de sortie lors de la génération de signaux haute fréquence. Par conséquent, l'utilisation de tels circuits entraîne un léger retard dans les impulsions.
  3. Et enfin, le comparateur n'a pas d'hystérésis interne.

En raison de ces lacunes, l'utilisation d'un appareil pour contrôler différents circuits se passe souvent de divers amplificateurs. La seule exception est l'utilisation d'un générateur.

Utiliser

puce de comparateur de tension
puce de comparateur de tension

Le fonctionnement du comparateur de tension est souvent utilisé pendant les processus de fabrication où la tension de sortie est limitée. Mais en même temps, il faut qu'il interagisse bien avec la logique numérique. Par conséquent, ils peuvent souvent être trouvés dans une variété d'appareils thermiques. Un exemple est un interrupteur de température, un thermostat, etc. Ils peuvent également être utilisés pour comparer les signaux et la résistance d'appareils tels qu'un stabilisateur, une minuterie, etc. Dans les appareils ménagers qu'ils contiennentpresque n'importe quelle micropuce. Le comparateur de tension se trouve dans le four à micro-ondes, le four et de nombreux autres appareils modernes.

Principe de fonctionnement

Allons jusqu'au bout des "réflexions" logiques de cet appareil. Ainsi, initialement, un signal analogique est fourni à l'entrée plus. Elle est dite non inversible. Ensuite, nous nous dirigeons vers la sortie. Il est dit inversé et peut envoyer deux signaux similaires de polarité opposée. Qu'est-ce qui détermine la décision "adoptée" par l'appareil ? Disons que l'entrée analogique est plus grande que la sortie. Dans ce cas, nous recevrons une unité logique. De ce fait, par exemple, le collecteur ouvert du transistor sera activé ou une autre action sera effectuée avec un autre élément du circuit. Et elle commencera à remplir les fonctions qui lui sont assignées. Si la sortie analogique est supérieure à l'entrée, l'appareil fonctionne en mode zéro logique et rien ne se passe. Dans de telles situations, la tension de référence du comparateur joue un grand rôle.

Et un peu plus sur l'appareil

comparateur de tension d'amplificateur opérationnel
comparateur de tension d'amplificateur opérationnel

Attention aux comparateurs à deux seuils et de phase. Dans le cas de leur application, le travail est presque toujours basé sur l'impact sur les entrées dans les circuits logiques. Et leur fonctionnement dépend du niveau du réseau d'alimentation. Nous pouvons dire que ce sont des éléments assez particuliers de la transition du signal de la forme analogique à la forme numérique. De ce fait, il est possible de ne pas spécifier l'incertitude des sorties de signal. Pourquoi? Le fait est que le comparateur peut toujours fournir une certaine capture de la boucle d'hystérésis.

Demande

Regardons de plus près où et comment ils sont utilisés. Ainsi, dans de nombreuses maisons, il existe un comparateur de tension pour décharger la batterie d'un ordinateur portable ou d'un téléphone, des balances, des capteurs de tension secteur. Vous pouvez les trouver dans de nombreux circuits intégrés différents, où ils sont utilisés pour contrôler les impulsions d'entrée. Cela maintient la communication entre la source du signal et la destination. Le comparateur-régulateur (déclencheur) Shimmer est souvent utilisé. Cet avantage non négligeable est la possibilité de travailler en mode multicanal, lorsqu'un nombre important de signaux peut être comparé. Il offre une fonctionnalité très large (par rapport aux comparateurs standards). De plus, ces appareils sont utilisés pour déterminer visuellement l'état de la surface en cours de traitement. À ces fins, un comparateur de rugosité est utilisé.

Programmation

fonctionnement du comparateur de tension
fonctionnement du comparateur de tension

Les comparateurs sont utilisés dans le cadre du circuit PWM. Mais pas seulement. Ils peuvent également être utilisés pour écrire des programmes individuels ou leurs composants. Ainsi, ils sont souvent utilisés pour créer des collections Java. Que faut-il pour cela ? Voici une petite liste avec des réponses:

  1. Au départ, vous devez vous occuper de l'environnement de développement. Il est possible de recommander de faire attention à Maven. Un projet y est créé et les composants nécessaires y sont sélectionnés.
  2. Ensuite, des utilitaires supplémentaires sont installés et vous devez commencer à créer un nouveau fichier. N'oubliez pas d'interromprele processus est invalide. De plus, pendant le travail, il est recommandé de sauvegarder à toutes les étapes du travail.
  3. Lorsque tout est prêt, vous devez définir les paramètres requis.
  4. Ensuite, vous devez créer une classe qui sera utilisée pour vérifier les données, ainsi que pour les distribuer aux cellules de mémoire souhaitées. La classe sert également à trier certaines informations selon des paramètres spécifiques et, si nécessaire, à assurer leur protection.

Comment choisir un appareil lors de l'achat

Il semble possible d'acheter un comparateur prêt à l'emploi dans n'importe quel magasin d'ingénierie radio. Son prix dépendra des exigences mises en avant. Tout d'abord, vous devez décider de l'objectif de l'appareil. Ensuite, l'attention devrait recevoir un moment tel que le nombre de canaux. Vous devez également inspecter soigneusement l'appareil pour détecter tout dommage externe. Ainsi, il se peut qu'il ait été endommagé pendant le transport, ou qu'il ait simplement été mal exécuté.

Comment tester les performances du comparateur de tension

comparateur de tension à transistor
comparateur de tension à transistor

De nombreux radioamateurs débutants se demandent souvent comment savoir si l'appareil peut être utilisé. Pour cela, vous n'avez pas besoin d'avoir une sorte de circuit ou d'appareil complexe. Pour ce faire, il suffit d'utiliser un voltmètre. Dans ce cas, une tension réglable est appliquée aux entrées et on détermine si cela fonctionne ou non. Il ne faut pas oublier que les appareils contiennent souvent un transistor de sortie. Ils ont un collecteur et un émetteur comme "suspendus dans l'air". Par conséquent, il est nécessaire de prévoir une connexion appropriée. Dans ce cas, surtension de référence appliquée à l'entrée inversée.

Conclusion

Donc, le comparateur de tension a été considéré. Cet appareil utile fournira du travail pour un grand nombre d'appareils différents. Le comparateur vous permettra de créer de nombreux circuits différents et d'élargir considérablement le champ d'activité d'un radioamateur. Vous ne devez pas vous limiter aux développements déjà existants. En même temps, il est nécessaire d'apprendre à faire en sorte que le comparateur fonctionne avec d'autres éléments.

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