Comparadores

UN comparatores un circuito electrónico, que compara las dos entradas que se le aplican y produce una salida. El valor de salida del comparador indica cuál de las entradas es mayor o menor. Tenga en cuenta que el comparador se incluye en aplicaciones no lineales de circuitos integrados.

Un amplificador operacional consta de dos terminales de entrada y, por lo tanto, un comparador basado en amplificador operacional compara las dos entradas que se le aplican y produce el resultado de la comparación como salida. Este capítulo trata sobreop-amp based comparators.

Tipos de comparadores

Los comparadores son de dos tipos: Inverting y Non-inverting. En esta sección se tratan estos dos tipos en detalle.

Comparador inversor

Un inverting comparatores un comparador basado en amplificador operacional para el cual se aplica un voltaje de referencia a su terminal no inversor y el voltaje de entrada se aplica a su terminal inversor. Este comparador se llamainverting comparador porque el voltaje de entrada, que debe compararse, se aplica al terminal inversor del amplificador operacional.

los circuit diagram de un comparador inversor se muestra en la siguiente figura.

los operationde un comparador inversor es muy simple. Produce uno de los dos valores, $ + V_ {sat} $ y $ -V_ {sat} $ en la salida según los valores de su voltaje de entrada $ V_ {i} $ y el voltaje de referencia $ V_ {ref} $ .

• El valor de salida de un comparador inversor será $ -V_ {sat} $, para el cual el voltaje de entrada $ V_ {i} $ es mayor que el voltaje de referencia $ V_ {ref} $.

• El valor de salida de un comparador inversor será $ + V_ {sat} $, para el cual la entrada $ V_ {i} $ es menor que el voltaje de referencia $ V_ {ref} $.

Ejemplo

Dibujemos el output wave form de un comparador inversor, cuando se aplica una señal de entrada sinusoidal y un voltaje de referencia de cero voltios a sus terminales inversores y no inversores, respectivamente.

los operation del comparador inversor que se muestra arriba se analiza a continuación:

• Durante el positive half cyclede la señal de entrada sinusoidal, el voltaje presente en el terminal inversor del amplificador operacional es mayor que cero voltios. Por tanto, el valor de salida del comparador inversor será igual a $ -V_ {sat} $ durante el semiciclo positivo de la señal de entrada sinusoidal.

• Del mismo modo, durante el negative half cyclede la señal de entrada sinusoidal, el voltaje presente en el terminal inversor del amplificador operacional es menor que cero voltios. Por tanto, el valor de salida del comparador inversor será igual a $ + V_ {sat} $ durante el semiciclo negativo de la señal de entrada sinusoidal.

La siguiente figura muestra el input and output waveforms de un comparador inversor, cuando el voltaje de referencia es cero voltios.

En la figura que se muestra arriba, podemos observar que la salida cambia de $ -V_ {sat} $ a $ + V_ {sat} $ o de $ + V_ {sat} $ a $ -V_ {sat} $ siempre que el sinusoidal la señal de entrada cruza cero voltios. En otras palabras, la salida cambia su valor cuando la entrada cruza cero voltios. Por lo tanto, el circuito anterior también se llama comoinverting zero crossing detector.

Comparador no inversor

Un comparador no inversor es un comparador basado en amplificador operacional para el cual se aplica un voltaje de referencia a su terminal inversor y el voltaje de entrada se aplica a su terminal no inversor. Este comparador basado en amplificador operacional se llamanon-inverting comparador porque el voltaje de entrada, que debe compararse, se aplica al terminal no inversor del amplificador operacional.

los circuit diagram de un comparador no inversor se muestra en la siguiente figura

los operationde un comparador no inversor es muy simple. Produce uno de los dos valores, $ + V_ {sat} $ y $ -V_ {sat} $ en la salida según los valores del voltaje de entrada $ V_ {t} $ y el voltaje de referencia $ + V_ {ref} $ .

• El valor de salida de un comparador no inversor será $ + V_ {sat} $, para el cual el voltaje de entrada $ V_ {i} $ es mayor que el voltaje de referencia $ + V_ {ref} $.

• El valor de salida de un comparador no inversor será $ -V_ {sat} $, para el cual el voltaje de entrada $ V_ {i} $ es menor que el voltaje de referencia $ + V_ {ref} $.

Ejemplo

Dibujemos el output wave form de un comparador no inversor, cuando se aplica una señal de entrada sinusoidal y un voltaje de referencia de cero voltios a los terminales no inversor e inversor del amplificador operacional, respectivamente.

los operation de un comparador no inversor se explica a continuación:

• Durante el positive half cyclede la señal de entrada sinusoidal, el voltaje presente en el terminal no inversor del amplificador operacional es mayor que cero voltios. Por tanto, el valor de salida de un comparador no inversor será igual a $ + V_ {sat} $ durante el semiciclo positivo de la señal de entrada sinusoidal.

• Del mismo modo, durante el negative half cyclede la señal de entrada sinusoidal, el voltaje presente en el terminal no inversor del amplificador operacional es menor que cero voltios. Por lo tanto, el valor de salida del comparador no inversor será igual a $ -V_ {sat} $ durante el semiciclo negativo de la señal de entrada sinusoidal.

La siguiente figura muestra el input and output waveforms de un comparador no inversor, cuando el voltaje de referencia es cero voltios.

De la figura que se muestra arriba, podemos observar que la salida cambia de $ + V_ {sat} $ a $ -V_ {sat} $ o de $ -V_ {sat} $ a $ + V_ {sat} $ siempre que el sinusoidal la señal de entrada cruza cero voltios. Eso significa que la salida cambia su valor cuando la entrada cruza cero voltios. Por lo tanto, el circuito anterior también se llama comonon-inverting zero crossing detector.