Ang boltahe comparator ay isang medyo kawili-wiling aparato. Paano siya nagtatrabaho? Ano ang ginagawang posible upang maisagawa ang mga tungkulin nito? Imposibleng hindi mapansin ang kanilang makabuluhang kahalagahan sa maraming kagamitan sa bahay na sagana sa bawat tahanan.
Pangkalahatang impormasyon
Upang makontrol ang mga electronic circuit, maraming iba't ibang device ang ginagamit. Pinapayagan nila ang pagsasanga at pag-customize ng mga signal. Upang ihambing ang dalawang magkaibang pulso, ginagamit ang isang comparator. Ano ang kinakatawan niya? Ang boltahe comparator ay isang aparato na naghahambing ng dalawang magkaibang boltahe at agos, at batay sa data na nakuha, ito ay gumagawa ng panghuling signal ng kuryente. Sa tulong nito, ang isang mas malaking halaga na nakuha ay ipinahiwatig at ang ratio ng nakuha na mga parameter ay ipinahiwatig. Ang device ay may dalawang analog input terminal na maaaring magproseso ng mga negatibo at positibong signal. Mayroon din silang, tulad ng ADC, ng isang binary digital na output. Ano ang pag-andar nito batay sa? Para matiyak ang operasyon, palaging gumagawa ng transistor voltage comparator.
Ano ang ginagamit sa modernong panahon
Ang unang pinagsamang mga paghahambing ng boltahe ay malawakang ginamit. Para sa mga tampok na katangian ng kanilang trabaho, tinawag silang high-speed. Nangangailangan sila ng boltahe ng kaugalian sa loob ng isang tiyak na saklaw, na mas mababa kaysa sa boltahe ng mains. Ang mga naturang device ay hindi pinapayagan ang pagkakaroon ng mga panlabas na signal na lalampas sa itinatag na mga limitasyon. Ang isang modernong analog-to-digital voltage comparator ay may transistor input. Bilang isang patakaran, ang potensyal na signal para dito ay hindi dapat lumagpas sa isang halaga ng 0.3 V. Madalas mong mahanap ang isang boltahe comparator sa isang microcontroller. Para sa mga ganitong kaso, ginagamit ang mga produkto ng mga kumpanya ng Microchip at Atmel. Kung kailangan mong harapin ang isang stereo comparator (tinatawag din silang ultra-fast type comparator), kung gayon ang kinakailangang threshold ay hindi lalampas sa 0.2 V. Dapat tandaan na ang halaga ng ginamit na hanay ay limitado ng isang tiyak na boltahe ng input.
Iyon lang ba?
Siyempre hindi! Mayroon ding boltahe comparator sa operational amplifier. Ito ay isang aparato kung saan ang pagkakaiba sa pagitan ng input at mataas na signal impedance ay lubhang pinong balanse. Dahil dito, ginagamit ang mga ito sa mga kaso kung saan kinakailangan upang matiyak ang pagpapatakbo ng mga circuit na may mababang boltahe. Gayundin, ang mga device na gumagamit ng mga operational amplifier ay kadalasang tinatawag ding video spectral comparator. Sa teorya, maaari itong gumana sa isang bukas na pagsasaayos ng loop (ibig sabihin, walang negatibong feedback). Sa ganitong mga kaso, ginagamit ang aparatobilang isang comparator na mababa ang performance.
Ano ang mga disadvantage ng mga comparator na may mga operational amplifier
Mayroon silang mga negatibong puntos:
- Kaya, ang kanilang pangunahing layunin ay magtrabaho sa isang linear mode, kapag walang negatibong feedback. Nagtatampok din sila ng medyo makabuluhang recovery mode.
- Halos lahat ng op amp ay may mga panloob na compensation capacitor na naglilimita sa slew rate ng output voltage kapag bumubuo ng mga high frequency signal. Samakatuwid, ang paggamit ng naturang mga circuit ay humahantong sa isang bahagyang pagkaantala sa mga pulso.
- At sa wakas, walang internal hysteresis ang comparator.
Dahil sa mga pagkukulang na ito, ang paggamit ng device para makontrol ang iba't ibang circuit ay kadalasang ginagawa nang walang iba't ibang amplifier. Ang tanging exception ay ang paggamit ng generator.
Gamitin
Ang pagpapatakbo ng paghahambing ng boltahe ay kadalasang ginagamit sa mga proseso ng pagmamanupaktura kung saan may limitadong boltahe ng output. Ngunit sa parehong oras, kinakailangan na ito ay nakikipag-ugnayan nang maayos sa digital logic. Samakatuwid, madalas silang matatagpuan sa iba't ibang mga thermal device. Ang isang halimbawa ay isang switch ng temperatura, isang termostat, at iba pa. Magagamit din ang mga ito para ihambing ang mga signal at resistensya para sa mga device gaya ng stabilizer, timer, at iba pa. Sa mga kagamitan sa sambahayan naglalaman ang mga itohalos anumang microchip. Ang boltahe comparator ay makikita sa microwave, oven, at marami pang ibang modernong appliances.
Prinsipyo sa paggawa
Hayaan na natin ang lohikal na "mga pag-iisip" ng device na ito. Kaya, sa una, ang isang analog signal ay ibinibigay sa plus-input. Ito ay tinatawag na non-invertible. Pagkatapos ay lumipat kami sa labasan. Ito ay tinatawag na baligtad at maaaring magpadala ng dalawang magkatulad na signal ng magkasalungat na polarity. Ano ang tumutukoy sa desisyon na "pinagtibay" ng device? Sabihin nating ang analog input ay mas malaki kaysa sa output. Sa kasong ito, makakatanggap kami ng isang lohikal na yunit. Dahil dito, halimbawa, ang bukas na kolektor ng transistor ay i-on o isa pang aksyon ang isasagawa sa isa pang elemento ng circuit. At sisimulan na niyang gampanan ang mga tungkuling itinalaga sa kanya. Kung ang analog na output ay mas malaki kaysa sa input, ang device ay gumagana sa logic zero mode at walang mangyayari. Sa ganitong mga sitwasyon, malaki ang papel ng reference voltage ng comparator.
At kaunti pa tungkol sa device
Bigyan natin ng pansin ang mga two-threshold at phase comparator. Sa kaso ng kanilang aplikasyon, halos palaging ang gawain ay batay sa epekto sa mga input sa loob ng mga lohikal na circuit. At ang kanilang paggana ay nakasalalay sa antas ng network ng power supply. Maaari nating sabihin na ang mga ito ay medyo kakaibang mga elemento ng paglipat ng signal mula sa analog hanggang sa digital na anyo. Dahil dito, posibleng hindi tukuyin ang kawalan ng katiyakan ng mga output ng signal. Bakit? Ang katotohanan ay ang comparator ay palaging makakapagbigay ng tiyak na pagkuha ng hysteresis loop.
Application
Ating tingnan nang mabuti kung saan at paano ginagamit ang mga ito. Kaya, sa maraming mga bahay mayroong isang paghahambing ng boltahe para sa paglabas ng baterya sa isang laptop o telepono, mga kaliskis, mga sensor ng boltahe ng mains. Mahahanap mo ang mga ito sa maraming iba't ibang integrated circuit, kung saan ginagamit ang mga ito upang magbigay ng kontrol sa mga input pulse. Pinapanatili nito ang komunikasyon sa pagitan ng pinagmumulan ng signal at ng destinasyon. Ang comparator-regulator (trigger) Shimmer ay kadalasang ginagamit. Ang makabuluhang bentahe na ito ay ang kakayahang magtrabaho sa multi-channel mode, kapag ang isang makabuluhang bilang ng mga signal ay maaaring ihambing. Nagbibigay ito ng napakalawak na pag-andar (kumpara sa mga karaniwang comparator). Gayundin, ginagamit ang mga device na ito upang biswal na matukoy ang estado ng ibabaw na pinoproseso. Para sa mga layuning ito, ginagamit ang roughness comparator.
Programming
Ang mga comparator ay ginagamit bilang bahagi ng PWM circuitry. Pero hindi lang. Maaari din silang magamit upang magsulat ng mga indibidwal na programa o ang kanilang mga bahagi. Kaya, madalas silang ginagamit upang lumikha ng mga koleksyon ng java. Ano ang kailangan para dito? Narito ang isang maliit na listahan na may mga sagot:
- Sa una, dapat mong pangalagaan ang development environment. Posibleng magrekomenda na bigyang pansin si Maven. Ang isang proyekto ay nilikha sa loob nito, at ang mga kinakailangang bahagi ay pinili para dito.
- Pagkatapos ay nag-install ng mga karagdagang utility at dapat kang magsimulang gumawa ng bagong file. Tandaan na makagambalahindi wasto ang proseso. Gayundin, habang nagtatrabaho, inirerekomendang mag-ipon sa lahat ng yugto ng trabaho.
- Kapag handa na ang lahat, kailangan mong itakda ang mga kinakailangang setting.
- Pagkatapos ay kailangan mong lumikha ng isang klase na gagamitin upang suriin ang data, pati na rin ipamahagi ang mga ito sa nais na mga cell ng memorya. Ginagamit din ang klase para pagbukud-bukurin ang ilang partikular na impormasyon ayon sa mga partikular na parameter at, kung kinakailangan, tiyakin ang proteksyon ng mga ito.
Paano pumili ng device kapag bumibili
Mukhang posibleng bumili ng yari na comparator sa alinmang radio engineering store. Ang presyo para dito ay magdedepende sa mga kinakailangan na iniharap. Una sa lahat, kailangan mong magpasya sa layunin ng device. Pagkatapos pansin ay dapat makatanggap ng isang sandali bilang ang bilang ng mga channel. Dapat mo ring maingat na suriin ang aparato para sa panlabas na pinsala. Kaya, maaaring nasira ito sa panahon ng transportasyon, o maaaring hindi maganda ang pagpapatupad nito.
Paano suriin ang pagganap ng paghahambing ng boltahe
Maraming baguhan na radio amateur ang kadalasang may tanong kung paano malalaman kung magagamit ang device. Para dito, hindi mo kailangang magkaroon ng ilang uri ng kumplikadong circuit o device. Upang gawin ito, gumamit lamang ng isang voltmeter. Sa kasong ito, ang isang adjustable na boltahe ay inilalapat sa mga input at ito ay tinutukoy kung ito ay gumagana o hindi. Hindi natin dapat kalimutan na ang mga device ay kadalasang naglalaman ng isang output transistor. Mayroon silang isang kolektor at emitter tulad ng "nakabitin sa hangin." Samakatuwid, ito ay kinakailangan upang magbigay ng isang naaangkop na koneksyon. Sa kasong iyon, sainilapat na inverted input ang reference na boltahe.
Konklusyon
Kaya isinaalang-alang ang boltahe comparator. Ang kapaki-pakinabang na device na ito ay magbibigay ng trabaho para sa maraming iba't ibang device. Papayagan ka ng comparator na lumikha ng maraming iba't ibang mga circuit at makabuluhang palawakin ang larangan ng aktibidad ng isang radio amateur. Hindi ka dapat limitado sa mga kasalukuyang development na. Kasabay nito, kinakailangang matutunan kung paano matiyak na gumagana ang comparator sa iba pang mga elemento.
