Comparatoare

Introducere

În multe cazuri este necesar sa se determine valorea relativa a doua marimi, daca marimile sunt binare determinarea se face cu ajutorul comparatorului digital.

Comparatoarele digitale sunt Circuite Logice Combinationale (CLC) care permit determinarea valorii relative a doua numere binare (X si Y). Marimile de intrare sunt cei n biti ai fiecaruia dintre cele doua numere. Cele trei iesiri au rolul de a indica care dintre relatii este adevarata:

X = Y

X > Y

X < Y

Realizarea practica se face prin implementare unor functii cu ajutorul portilor logice. Portile logice sânt circuite combinationale deoarece iesirile lor depind numai de combinatia valorilor de intrare Pentru a utilize un numar cât mai mic de porti functiile trebuie minimizate.

În multe cazuri trebuie mentinut constant un anumit parametru electric în circuit, în acest caz avem nevoie de un comparator care sa compare marimea de la iesire cu o marime de referinta si diferenta trebuie transmisa amplificatorului de eroare si elementului de reglare.

Daca marimile sunt analogice compararea se va face cu ajutorul circuitelor analogice, în prezenta lucrare am prezentat comparatoare de marimi electrice analogice realizate cu ajutorul amplificatoarelor operationale. Aceste comparatoare au avantaj fata de comparatoarele realizate cu componente discrete al unui pret redus si al unui volum cât mai mic.

Cap. 1 Comparatoare

Comparatoarele analogice sunt circuite analogice a caror tensiune de iesire ia o valoare dupa cum tensiunea de intrare este peste sau sub un nivel fixat de un element de referinta. Numim tensiune de prag, VP, nivelul fixat de tensiune cu care se compara tensiunea de intrare. Prin comparatoare subîntelegem deci comparatoare de tensiune.

Comparatoarele au numeroase aplicatii în diferite sisteme de automatizare, în convertoarele analog-digitale etc.

Circuitele analogice care realizeaza compararea se subîmpart tot în doua categorii:

- comparatoare, la care semnalele de intrare comanda comutarea semnalului de iesire între doua nivele mult diferite;

- comparatoare analogice la care semnalele de intrare sunt transmise la iesire sau sunt oprite sa ajunga la iesire în functie de nivelul unui semnal de comanda discontinuu.

A. Operatii executate de un comparator din punct de vedere matematic

Din punct de vedere matematic un comparator executa doua operatii:

- face diferenta v -V dintre tensiunea de intrare v si tensiunea de prag V ;

- asociaza fiecaruia dintre cele doua semne posibile ale diferentei o alta valoare a tensiuni de iesire , si anume:

v - V > 0 V , (1)

v - V < 0 V .

B. Conditii pentru ca un amplificator sa fie folosit drept comparator

Un comparator de tensiune poate fi privit ca un amplificator de tensiune folosit astfel încât sa comute între cele doua regiuni pasive care încadreaza, de o parte si de alta, regiunea lui activa (liniara ) de functionare.

Întruna din regiunile pasive valoarea tensiuni de iesire este V în cealalta este V .