Сентябрь 7th, 2023 
raven000 При подготовке электронных моделей часто нужно сопоставить уровень 2-ух усилий. Для этого применяется такое устройство, как компаратор. Наименование участка всходит к латинскому comparare, либо, скорее всего, к британскому to compare – ассоциировать.
Компаратором в целом случае именуется устройство, имеющее 2 входа для подачи сопоставляемых величин (усилий) и выход для итога сопоставления. Компаратор имеет 2 входа для подачи сопоставляемых характеристик – прямой и обратный. На выходе ставится закономерная единица при превышении напряжения непосредственного входа над обратным и нуль – если напротив. Если при позитивной разнице между обратным и непосредственным входом ставится единица, а в обратной обстановки – нуль, то такой компаратор именуется инвертирующим.
Компаратор комфортно создавать на операционном усилителе (ОУ). Для этого прямо применяются его характеристики:
ужесточение разнице знака между непосредственным и инвертирующим входом;
безграничный (на деле – от 10000 и выше) коэффициент увеличения.
Работу ОУ в роли компаратора можно пересмотреть при такой схеме подключения:
Пускай присутствует ОУ с коэффициентом увеличения 10000, усилие питания двуполярное, + 5 В и минус 5 В. Делителем на инвертирующем входе установлен основной уровень точно 0 вольт, на непосредственном входе с двигателя потенциометра снимается минус 5 вольт.
Операционный усилитель должен улучшить разницу в 10000 раз, на теоретическом уровне на выходе должно выйти усилие минус 50000 вольт. Однако такого напряжения операционнику получить негде, и он создает минимум вероятного – усилие питания, минус 5 вольт.
Если начать подымать усилие на непосредственном входе, ОУ будет стараться поставить разницу усилий между входами, поднятую на 10000. Это у него получится, когда входное усилие ускорится к нолю и будет одинаковым приблизительно минус 0,0005 В.
При будущем повышении входного напряжения на позитивном входе, выходящее будет расти до нулевой отметки и выше, и при усилии +0,0005 вольт будет одинаковым +5 В и далее не подымется – некуда.
Так что, при прохождении входным усилием значения нулевой отметки (вернее, минус 0,0005 вольт — + 0,0005) случится прыжок выходного напряжения от минус 5 вольт до +5 вольт. Другими словами, пока усилие на непосредственном входе ниже, чем на инвертирующем, на выходе компаратора ставится нуль. Если выше – единица.
Энтузиазм представляет участок разнице значения на входах от минус 0,0005 вольт до + 0,0005. Теоретически при его прохождении случится мягкий рост от негативного напряжения питания до позитивного. На деле данный спектр крайне неширок, и из-за наводок, нарушений, непостоянности напряжения питания и т.д.
При образцовом равноправии усилий на входах будет выходить беспорядочное включение компаратора в обе стороны. Чем ниже коэффициент увеличения ОУ, тем это окно непостоянности выше.
Если компаратор управляет аккуратным механизмом, то это вызовет его включение в такт (щелканье реле, хлопанье клапана и т.п.), что может привести к его машинной неисправности либо перегреву.
Чтобы этого избежать, формируется мелкая позитивная оборотная зависимость подключением резистора, обозначенного штриховой чертой.
Это создает незначительный гистерезис, смещая пороги переключения при прохождении напряжения наверх и вверх сравнительно основного.
К примеру, наверх компаратор будет перекидываться при 0,1 вольт, а вверх – точно при нуле (находится в зависимости от глубины обратной связи). Это выключит окно непостоянности. Номинал этого резистора вполне может быть от нескольких сотен килоом до нескольких мегаом. Чем ниже противодействие, тем больше разница между порогами.
Также есть специальные микросхемы компараторов. К примеру, LM393. В подобных микросхемах присутствует высокоактивный операционный усилитель (либо несколько), вполне может быть установлен интегрированный делитель, формирующий основное усилие.
Второе различие подобных компараторов от механизмов, сконструированных на ОУ совместного использования – многим из них необходимы однополюсный ресурс питания. Большинству операционников надо двуполярное усилие. Выбор вида микросхемы производится при подготовке устройства. Все про разработчики электронных устройств читайте на сайте kedrsolutions.ru.
Компараторы используются и в цифровой технике, впрочем это звучит, изначально, невероятно. Так как тут присутствует всего 2 значения напряжения – единица и нуль. И ассоциировать их зря. Но несмотря на это можно сопоставить 2 бинарных числа, в которые можно конвертировать и все аналоговые величины (включая усилие).
В случае если по крайней мере 1 бит отличается, то числа неравны. Большее количество устанавливается поразрядным сопоставлением начиная со старшего бита:
1101>0101 – тут первый бит X больше первого бита Y, и X>Y;
1101>1001 – первые биты одинаковы, однако 2-й бит у X больше и X>Y;
1101<1110 – у Y 3-й бит больше, и большее значение у старшего ряда X без разницы, X
Опубликовано в рубрике 
