Comparador

Comparador

Representació esquemàtica d'un amplificador operacional funcionant com a comparador.

Figura 1. Circuit integrat 7485 comparador de 4 bits.

Figura 2. Comparador de 8 bits realisat en el circuit integrat

Figura 3. Taula de veres d'un comparador de 4 bits.

Un comparador és un circuit electrònic, ya siga analògic o digital, capaç de comparar dos senyals d'entrada i variar l'eixida en funció de quin és major.

Electrònica analògica

Els comparadors, són circuits no llineals que, servixen para:

1. Comparar dos senyals (una de les quals generalment és una tensió de referència)
2. Determinar quin d'elles és major o menor.

En un circuit electrònic, es diu comparador a un amplificador operacional en llaç obert (sense realimentació entre la seua eixida i la seua entrada) i sol usar-se per a comparar una tensió variable en una atra tensió fixa que s'utilisa com a referència.

Com tot amplificador operacional, un comparador estarà alimentat per dos fonts de corrent contínua ($+V_{\mathrm{c}\mathrm{c}}$, $-V_{\mathrm{c}\mathrm{c}}$). El comparador fa que, si la tensió d'entrada en el born positiu (en el diagrama $V_1$) és major que la tensió conectada al born negatiu (en el diagrama $V_2$), l'eixida ($V_{\mathrm{o}\mathrm{u}\mathrm{t}}$en el dibuix) serà igual a $+V_{\mathrm{c}\mathrm{c}}$.

En cas contrari, l'eixida tindrà una tensió $-V_{\mathrm{c}\mathrm{c}}$. Ho podem resumir de la següent manera:

$$V_1>V_2\Rightarrow V_1-V_2>0\Rightarrow V_{\mathrm{o}\mathrm{u}\mathrm{t}}=+V_{\mathrm{c}\mathrm{c}}$$$$V_1<V_2\Rightarrow V_1-V_2<0\Rightarrow V_{\mathrm{o}\mathrm{u}\mathrm{t}}=-V_{\mathrm{c}\mathrm{c}}$$sent $V_2$ la tensió de referència.

Funcionament del comparador

Estudiem el següent circuit:

En este circuit, s'alimenta l'amplificador operacional en dos tensions +Vcc = 15V i -Vcc = -15 V. Es conecta la patilla V+ de l'amplificador a massa (terra) per a que servixca com a tensió de referència, en este cas 0 V.

A l'entrada V- de l'amplificador es conecta una font de tensió (Vaig vore) variable en el temps, en este cas és una tensió sinusoidal.

Cal fer notar que la tensió de referència no té per qué estar en l'entrada V+, també pot conectar-se a la patilla V-, en este cas, es conectaria la tensió que volem comparar sobre la tensió de referència, a l'entrada V+ de l'amplificador operacional.

A l'eixida (Vo) de l'amplificador operacional pugues haver únicament dos nivells de tensió que són en este cas 15 o -15 V (considerant el AO com a ideal, si fora real les tensions d'eixida serien alguna cosa menors).

• Quan la tensió sinusoidal Vaig vore pren valors positius, l'amplificador operacional es satura negatiu; açò significa que com la tensió és major en l'entrada V- que en l'entrada V+, l'amplificador entrega a la seua eixida una tensió negativa de -15 V.

Electrònica digital: sistemes combinacionales

Reben esta denominació els sistemes combinacionales que indiquen si dos senyes de N bits són iguals i en el cas de que açò no ocórrega quin d'ells és major. En el mercat es troben, generalment, com circuits integrats per a senyes de 4 o 8 bits i entrades que faciliten la conexió en cascada per a treballar en més bits.

En la figura 1, es pot observar l'esquema de 4 bits. Posseïx dos tipos d'entrades: les de comparació (A0...A3 i B0...B3) i les d'expansió (<,=, i >) per a la conexió en cascada. La funció que realisa el comparador anterior es pot observar en la taula de veres que apareix en la figura 3. Es pot observar que les entrades d'expansió només afecten a les eixides quan les senyes en les entrades A i B són iguals.

En alguns casos és necessari realisar comparacions entre entrades que tenen un número de bits major que el permés per l'integrat, en estos casos es realisa la conexió de varis integrats en cascada. En la figura 2 es mostra un comparador de 8 bits realisat en el circuit integrat 7485 de 4 bits.

Vore també

• Robòtica BEAM