Komparatorning ishlash printsipi

Komparatorning ishlash printsipi

Komparator - bu har qanday qiymatlarni solishtirish uchun mo'ljallangan qurilma (lotincha solishtirish - "taqqoslash").

Bu katta ko'paytirish omiliga ega bo'lgan operatsion kuchaytirgich. Kirishlar mavjud: to'g'ridan-to'g'ri va teskari. Agar kerak bo'lsa, mos yozuvlar signali ularning har qandayiga ulanishi mumkin.

Kirishlardan biriga doimiy signal qo'llaniladi, bu mos yozuvlar signali deb ataladi.

U taqqoslash uchun ma'lumotnoma sifatida ishlatiladi. Sinov signali ikkinchisiga keladi. Chiqishda shartlarga qarab o'z holatini o'zgartiradigan tranzistor mavjud:

• 
  To'g'ridan-to'g'ri kirish kuchlanishi teskari kuchlanishdan yuqori - tranzistor ochiq.
  
• 
  Teskari kirishning kuchlanishi to'g'ridan-to'g'ri kuchlanishdan yuqori - u yopiq.
  

Shunga ko'ra, chiqish voltaji keskin ravishda minimaldan maksimalgacha o'zgaradi yoki aksincha.

Taqqoslovchi ilova

Ular elektr signallarini o'lchash uchun sxemalarda va analog-raqamli konvertorlarda qo'llaniladi. Mantiqiy sxemalarda "yoki" va "not" elementlari ishlaydi, ular ham taqqoslashdir. Shunga ko'ra, ushbu komponentdan foydalanish aniq misollar bilan cheklanmaydi, chunki u butun davomida qo'llaniladi.

Ta'kidlash joizki, taqqoslash moslamasi har qanday operatsion kuchaytirgichdan tayyorlanishi mumkin, lekin aksincha emas. Taqqoslovchining daromadi etarlicha yuqori. Shunga ko'ra, uning kirishlari ular orasidagi kuchlanish farqlariga juda sezgir. Bir necha millivoltlik nomuvofiqlik chiqish kuchlanishini sezilarli darajada o'zgartiradi.

Shunday qilib, komparator kirish kuchlanish darajalarida minimal o'zgarishlarni kuzatish imkonini beradi.

Bu uni taqqoslash sxemalari va yuqori aniqlikdagi o'lchash asboblarining ajralmas elementiga aylantiradi:

• 
  kirish signali darajasi ko'rsatkichlari;
  
• 
  metall detektorlari;
  
• 
  mikro- va millivoltmetrlar;
  
• 
  elektromagnit nurlanish detektorlari;
  
• 
  laboratoriya sensorlari;
  
• 
  massa komparatorlari;
  
• 
  gaz analizatorlari.
  

Analog komparator qanday ishlaydi

Analog komparator uzluksiz signallarni solishtiradi - kirish o'lchovi va kirish ma'lumotnomasi. 

Kirish signalining sekin o'zgarishi bilan komparator qisqa vaqt ichida qayta-qayta o'zgaradi.

Bu hodisa "elektron sakrash" deb ataladi. Uning mavjudligi taqqoslash samaradorligini sezilarli darajada kamaytiradi. Chiqish holatida tez-tez takrorlanadigan o'zgarishlar tufayli terminal tranzistori to'yinganlik holatiga o'tkaziladi.

"Elektron sakrash" ta'sirini kamaytirish uchun kontaktlarning zanglashiga PIC kiritiladi - ijobiy teskari aloqa.

Bu histerezisni ta'minlaydi - o'chirish va o'chirish kuchlanish darajalari o'rtasidagi kichik farq.

Ba'zi komparatorlar o'rnatilgan PICga ega, bu esa qo'shimcha strukturaviy elementlarning sonini kamaytiradi.

Raqamli komparatorning xususiyatlari

Raqamli komparator bir bitli analogdan raqamliga o'zgartiruvchidir.

Chiqish kuchlanishi mantiqiy "0" yoki "1" ni ifodalaydi.

Kirish analog yoki raqamli bo'lishi mumkin.

Qurilma sensor sxemalari va displey qurilmalari interfeysi uchun impulsni shakllantiruvchi sifatida ishlatiladi.

U tovush yoki yorug'lik signalining spektrini tahlil qilish uchun ishlatilishi mumkin.

Komparator, shuningdek, hisoblashda qo'llaniladigan "yoki" va "not" mantiqiy elementlari.

Nazariy jihatdan, kirish signali darajasidagi arzimas darajada kichik tebranishlar bilan chiqish noaniqlik holati yuzaga kelishi mumkin. Amalda, o'lchangan va mos yozuvlar kuchlanishlari teng emas. Taqqoslovchi cheklangan daromad yoki ijobiy fikrga ega bo'lgani uchun.

Komparator-mikrosxema

Sanoat komparatorlarni integral sxemalar shaklida ishlab chiqaradi. Ulardan foydalanish minimal osilgan elementlarga ega ixcham qurilmalarni yaratishga imkon beradi. Shuningdek, kichik qismlarning afzalligi - ulanish o'tkazgichlarining qisqa uzunligi. Elektromagnit nurlanishning kuchayishi sharoitida ular barcha turdagi elektr shovqinlari uchun antennalarni olishadi.

Operatsion kuchaytirgich komparatori

Komparatorlar operatsion kuchaytirgichlarga juda ko'p o'xshashliklarga ega:

• 
  daromad olish;
  
• 
  kirish empedansi;
  
• 
  kirish oqimlarining qiymati;
  
• 
  to'yinganlik holati.
  

Komparatorning amaliy qo'llanilishiga misol

Sxematik diagrammada yorug'lik sensori ko'rsatilgan.

Yo'naltiruvchi kuchlanish RV1 va R2 rezistorlari tomonidan o'rnatiladi. Shu bilan birga, RV1 strukturaning sezgirligi regulyatori bo'lib xizmat qiladi. Ko'rsatkich LED D1 da amalga oshiriladi. Sensor LDR1 elementi bo'lib, yorug'likka qarab ohmik qarshilikni o'zgartiradi. Komparatorning o'zi LM324 operatsion kuchaytirgichi bilan ifodalanadi. Ushbu oddiy qurilma solishtirgichning amalda qanday ishlashini ko'rsatadi.

Ommaviy taqqoslashlar: tushuncha

Massa komparatori - bu massa va vazn me'yorlarini nazorat qilishda, shuningdek, aniq tortish uchun og'irliklar massasi qiymatlaridagi farqni aniqlash uchun mo'ljallangan qurilma. Eng aniq massa komparatorlari har qanday namunani tortish va uni shunga o'xshash boshqasi bilan solishtirishga qodir. Bu atom darajasida sodir bo'ladi. Bunday qurilmalarga bo'lgan ehtiyoj suyuqlikning og'irligi va hajmi o'lchovlarining mos yozuvlar namunalarining nomukammalligi tufayli yuzaga keladi.

Taqqoslash turlari

- bipolyar signallarni solishtirish uchun komparator;

- unipolyar signallarni solishtirish uchun komparator.