Spændingskomparatoren er en ret interessant enhed. Hvordan arbejder han? Hvad gør det muligt at udføre sine funktioner? Det er umuligt ikke at bemærke deres betydelige betydning i de talrige husholdningsapparater, der er i overflod i ethvert hjem.
Generelle oplysninger
Til at styre elektroniske kredsløb bruges et stort antal forskellige enheder. De tillader forgrening og tilpasning af signaler. For at sammenligne to forskellige impulser bruges en komparator. Hvad repræsenterer han? En spændingskomparator er en enhed, der sammenligner to forskellige spændinger og strømme, og baseret på de opnåede data producerer den det endelige effektsignal. Med dens hjælp angives en større opnået værdi, og forholdet mellem de opnåede parametre er angivet. Enheden har to analoge indgangsterminaler, der kan behandle negative og positive signaler. De har også, ligesom ADC, én binær digital udgang. Hvad er dens funktion baseret på? For at sikre drift oprettes der altid en transistorspændingskomparator.
Hvad bruges i moderne tid
Oprindeligt integrerede spændingskomparatorer blev meget brugt. For de karakteristiske træk ved deres arbejde blev de kaldt højhastigheds. De kræver en differentialspænding inden for et vist område, som er meget lavere end netspændingen. Sådanne enheder tillod ikke tilstedeværelsen af eksterne signaler, der ville gå ud over de etablerede grænser. En moderne analog-til-digital spændingskomparator har en transistorindgang. Som regel bør det potentielle signal for det ikke overstige en værdi på 0,3 V. Du kan ofte finde en spændingskomparator på en mikrocontroller. Til sådanne tilfælde bruges produkterne fra Microchip- og Atmel-virksomhederne. Hvis du skal beskæftige dig med en stereokomparator (de kaldes også ultra-hurtige type komparatorer), så overstiger den krævede tærskel ikke 0,2 V. Det skal bemærkes, at værdien af det brugte område er begrænset af en specifik indgangsspænding.
Er det alt?
Selvfølgelig ikke! Der er også en spændingskomparator på operationsforstærkeren. Det er en enhed, hvor forskellen mellem input og høj signalimpedans er ekstremt fint afbalanceret. På grund af dette bruges de i tilfælde, hvor det er nødvendigt at sikre driften af kredsløb med lav spænding. Også enheder, der bruger operationsforstærkere, kaldes ofte også en videospektral komparator. Teoretisk set kan det fungere i en åben sløjfe-konfiguration (dvs. ingen negativ feedback). I sådanne tilfælde bruges enhedensom en sammenligning med lav ydeevne.
Hvad er ulemperne ved komparatorer med operationsforstærkere
De har sådanne negative punkter:
- Så deres hovedformål er at arbejde i en lineær tilstand, når der ikke er negativ feedback. De har også en ret betydelig gendannelsestilstand.
- Næsten alle op-forstærkere har interne kompensationskondensatorer, der begrænser udgangsspændingens slew rate, når de genererer højfrekvente signaler. Derfor fører brugen af sådanne kredsløb til en lille forsinkelse i pulserne.
- Og endelig har komparatoren ingen intern hysterese.
På grund af disse mangler er brugen af en enhed til at styre forskellige kredsløb ofte uden forskellige forstærkere. Den eneste undtagelse er brugen af en generator.
Brug
Spændingskomparatordrift bruges ofte under fremstillingsprocesser, hvor der er begrænset udgangsspænding. Men det er samtidig nødvendigt, at det interagerer godt med digital logik. Derfor kan de ofte findes i en række forskellige termiske enheder. Et eksempel er en temperaturkontakt, en termostat og så videre. De kan også bruges til at sammenligne signaler og modstand for enheder som en stabilisator, timer og så videre. I husholdningsapparater indeholder denæsten enhver mikrochip. Spændingskomparatoren kan findes i mikrobølgeovnen, ovnen og mange andre moderne apparater.
Arbejdsprincip
Lad os gå hele vejen med de logiske "tanker" om denne enhed. Så i første omgang leveres et analogt signal til plus-indgangen. Det kaldes ikke-invertibel. Så går vi til udgangen. Det kaldes inverteret og kan sende to lignende signaler med modsat polaritet. Hvad bestemmer beslutningen "vedtaget" af enheden? Lad os sige, at den analoge indgang er større end udgangen. I dette tilfælde vil vi modtage en logisk enhed. På grund af dette vil for eksempel transistorens åbne kollektor blive tændt, eller en anden handling vil blive udført med et andet element i kredsløbet. Og hun vil begynde at opfylde de funktioner, der er tildelt hende. Hvis det analoge output er større end inputtet, fungerer enheden i logisk nultilstand, og der sker ikke noget. I sådanne situationer spiller referencespændingen for komparatoren en stor rolle.
Og lidt mere om enheden
Lad os være opmærksomme på to-tærskel- og fasekomparatorer. I tilfælde af deres anvendelse er arbejdet næsten altid baseret på indvirkningen på input i de logiske kredsløb. Og deres funktion afhænger af niveauet af strømforsyningsnetværket. Vi kan sige, at disse er ret ejendommelige elementer i signalovergangen fra analog til digital form. På grund af dette er det muligt ikke at specificere usikkerheden for signaludgangene. Hvorfor? Faktum er, at komparatoren altid kan give en vis indfangning af hysteresesløjfen.
Application
Lad os se nærmere på, hvor og hvordan de bruges. Så i mange huse er der en spændingskomparator til afladning af batteriet på en bærbar eller telefon, vægte, netspændingssensorer. Du kan finde dem i mange forskellige integrerede kredsløb, hvor de bruges til at give kontrol over input-impulser. Dette opretholder kommunikationen mellem signalkilden og destinationen. Komparator-regulatoren (trigger) Shimmer bruges ofte. Denne væsentlige fordel er evnen til at arbejde i multi-kanal tilstand, når et betydeligt antal signaler kan sammenlignes. Det giver en meget bred funktionalitet (sammenlignet med standard komparatorer). Disse enheder bruges også til visuelt at bestemme tilstanden af overfladen, der behandles. Til disse formål bruges en ruhedskomparator.
Programmering
Komparatorer bruges som en del af PWM-kredsløbet. Men ikke kun. De kan også bruges til at skrive individuelle programmer eller deres komponenter. Så de bruges ofte til at skabe java-samlinger. Hvad skal der til? Her er en lille liste med svar:
- I første omgang bør du tage dig af udviklingsmiljøet. Det er muligt at anbefale at være opmærksom på Maven. Der oprettes et projekt i det, og de nødvendige komponenter vælges til det.
- Så er yderligere hjælpeprogrammer installeret, og du bør begynde at oprette en ny fil. Husk at afbrydeprocessen er ugyldig. Mens du arbejder, anbefales det også at gemme på alle stadier af arbejdet.
- Når alt er klar, skal du indstille de nødvendige indstillinger.
- Så skal du oprette en klasse, der skal bruges til at kontrollere dataene, samt distribuere dem til de ønskede hukommelsesceller. Klassen bruges også til at sortere visse oplysninger efter specifikke parametre og om nødvendigt sikre deres beskyttelse.
Sådan vælger du en enhed ved køb
Det lader til at være muligt at købe en færdiglavet komparator i enhver radioteknikbutik. Prisen for det vil afhænge af de stillede krav. Først og fremmest skal du beslutte dig for formålet med enheden. Derefter bør opmærksomheden modtage et sådant øjeblik som antallet af kanaler. Du bør også omhyggeligt inspicere enheden for ekstern skade. Så det kan blive beskadiget under transporten, eller det kan simpelthen være blevet dårligt udført.
Sådan testes spændingssammenligningsydelse
Mange begynderradioamatører har ofte spørgsmålet om, hvordan man finder ud af, om enheden kan bruges. Til dette behøver du ikke at have en form for kompleks kredsløb eller enhed. For at gøre dette skal du blot bruge et voltmeter. I dette tilfælde påføres en justerbar spænding på indgangene, og det bestemmes, om den virker eller ej. Vi bør ikke glemme, at enheder ofte indeholder en udgangstransistor. De har en samler og emitter som "hængende i luften." Derfor er det nødvendigt at sørge for en passende forbindelse. I så fald påinverteret input påført referencespænding.
Konklusion
Så spændingskomparatoren blev overvejet. Denne nyttige enhed vil give arbejde til et stort antal forskellige enheder. Komparatoren giver dig mulighed for at skabe mange forskellige kredsløb og udvide aktivitetsområdet for en radioamatør betydeligt. Du bør ikke være begrænset til allerede eksisterende udviklinger. Samtidig er det nødvendigt at lære, hvordan man sikrer, at komparatoren fungerer sammen med andre elementer.
