A feszültség-összehasonlító meglehetősen érdekes eszköz. Hogyan működik? Mi teszi lehetővé funkcióinak ellátását? Lehetetlen figyelmen kívül hagyni jelentőségüket a számos háztartási gépben, amelyek minden otthonban bőségesen megtalálhatók.
Általános információ
Az elektronikus áramkörök vezérlésére számos különböző eszközt használnak. Lehetővé teszik a jelek elágazását és testreszabását. Két különböző impulzus összehasonlításához egy komparátort használnak. Mit képvisel? A feszültség-összehasonlító olyan eszköz, amely két különböző feszültséget és áramot hasonlít össze, és a kapott adatok alapján állítja elő a végső teljesítményjelet. Segítségével nagyobb kapott értéket jelez, és jelzi a kapott paraméterek arányát. A készülék két analóg bemenettel rendelkezik, amelyek képesek negatív és pozitív jelek feldolgozására. Az ADC-hez hasonlóan van egy bináris digitális kimenetük is. Mire épül a funkciója? A működés biztosítása érdekében mindig létrejön egy tranzisztoros feszültség-összehasonlító.
Mit használnak a modern időkben
Kezdetben az integrált feszültségkomparátorokat széles körben használták. Munkájuk jellegzetességei miatt nagysebességűeknek nevezték őket. Egy bizonyos tartományon belüli differenciálfeszültséget igényelnek, ami jóval alacsonyabb, mint a hálózati feszültség. Az ilyen eszközök nem tették lehetővé a külső jelek jelenlétét, amelyek túllépnék a megállapított határokat. A modern analóg-digitális feszültségkomparátor tranzisztoros bemenettel rendelkezik. Általános szabály, hogy a potenciális jel nem haladhatja meg a 0,3 V értéket. Gyakran találhat feszültség-összehasonlítót egy mikrokontrolleren. Ilyen esetekben a Microchip és az Atmel cégek termékeit használják fel. Ha sztereó komparátorral kell megküzdenie (ezeket ultragyors típusú komparátoroknak is nevezik), akkor a szükséges küszöbérték nem haladja meg a 0,2 V-ot. Figyelembe kell venni, hogy a használt tartomány értékét egy adott bemeneti feszültség korlátozza.
Ennyi?
Természetesen nem! A műveleti erősítőn feszültség-összehasonlító is található. Ez egy olyan eszköz, amelyben a bemeneti és a nagy jelimpedancia közötti különbség rendkívül finoman kiegyensúlyozott. Emiatt olyan esetekben használják őket, amikor biztosítani kell az alacsony feszültségű áramkörök működését. Ezenkívül a műveleti erősítőket használó eszközöket gyakran videospektrális komparátornak is nevezik. Elméletileg nyitott hurkú konfigurációban is működhet (azaz nincs negatív visszacsatolás). Ilyen esetekben a készüléket használjákalacsony teljesítményű összehasonlítóként.
Mik a hátrányai a műveleti erősítős komparátoroknak
Vannak negatív pontjaik:
- Tehát fő céljuk az, hogy lineáris üzemmódban dolgozzanak, amikor nincs negatív visszacsatolás. Meglehetősen jelentős helyreállítási móddal is rendelkeznek.
- Majdnem minden műveleti erősítő rendelkezik belső kompenzációs kondenzátorokkal, amelyek korlátozzák a kimeneti feszültség elfordulási sebességét nagyfrekvenciás jelek generálásakor. Ezért az ilyen áramkörök használata az impulzusok enyhe késleltetéséhez vezet.
- És végül, a komparátornak nincs belső hiszterézise.
Ezen hiányosságok miatt a különböző áramkörök vezérlésére szolgáló eszköz használata gyakran megtörténik különféle erősítők nélkül. Az egyetlen kivétel a generátor használata.
Használja
A feszültség-összehasonlító működését gyakran használják olyan gyártási folyamatok során, ahol korlátozott a kimeneti feszültség. De ugyanakkor szükséges, hogy jól kölcsönhatásba lépjen a digitális logikával. Ezért gyakran megtalálhatók különféle termikus eszközökben. Ilyen például a hőmérsékletkapcsoló, a termosztát stb. Használhatók az olyan eszközök jeleinek és ellenállásának összehasonlítására is, mint a stabilizátor, időzítő stb. A háztartási eszközökben tartalmaznakszinte bármilyen mikrochip. A feszültség-összehasonlító megtalálható a mikrohullámú sütőben, a sütőben és sok más modern készülékben.
Működési elv
Menjünk végig ennek az eszköznek a logikus „gondolkodásán”. Tehát kezdetben analóg jel kerül a plusz bemenetre. Nem invertálhatónak nevezik. Aztán elindulunk a kijárathoz. Invertáltnak nevezik, és két hasonló, ellentétes polaritású jelet tud küldeni. Mi határozza meg az eszköz által "elfogadott" döntést? Tegyük fel, hogy az analóg bemenet nagyobb, mint a kimenet. Ebben az esetben logikai egységet kapunk. Emiatt például a tranzisztor nyitott kollektora bekapcsol, vagy más műveletet hajtanak végre az áramkör másik elemével. És elkezdi betölteni a rábízott funkciókat. Ha az analóg kimenet nagyobb, mint a bemenet, az eszköz logikai nulla üzemmódban működik, és semmi sem történik. Ilyen helyzetekben a komparátor referenciafeszültsége nagy szerepet játszik.
És még egy kicsit az eszközről
Figyeljünk a kétküszöb- és fáziskomparátorokra. Alkalmazásuk esetén szinte mindig a logikai áramkörökön belüli bemenetekre gyakorolt hatáson alapul a munka. Működésük pedig az áramellátó hálózat szintjétől függ. Azt mondhatjuk, hogy ezek az analógból a digitális formába való jelátmenet meglehetősen sajátos elemei. Emiatt lehetőség van arra, hogy ne adjuk meg a jelkimenetek bizonytalanságát. Miért? A tény az, hogy a komparátor mindig képes biztosítani a hiszterézis hurok bizonyos rögzítését.
Alkalmazás
Nézzük meg közelebbről, hol és hogyan használják őket. Tehát sok házban van feszültség-összehasonlító a laptop vagy telefon akkumulátorának kisütéséhez, mérlegek, hálózati feszültségérzékelők. Számos különböző integrált áramkörben megtalálhatók, ahol a bemeneti impulzusok vezérlésére szolgálnak. Ez fenntartja a kommunikációt a jelforrás és a célállomás között. A komparátor-szabályozó (trigger) Shimmer gyakran használatos. Ez a jelentős előny a többcsatornás üzemmódban való munkavégzés lehetősége, amikor jelentős számú jelet lehet összehasonlítani. Nagyon széles funkcionalitást biztosít (a szabványos komparátorokhoz képest). Ezenkívül ezeket az eszközöket a feldolgozott felület állapotának vizuális meghatározására használják. Erre a célra egy érdesség-összehasonlítót használnak.
Programozás
A komparátorokat a PWM áramkör részeként használják. De nem csak. Egyedi programok vagy összetevőik írásához is használhatók. Tehát gyakran használják Java gyűjtemények létrehozására. Mi kell ehhez? Íme egy kis lista a válaszokkal:
- Először a fejlesztői környezetről kell gondoskodnia. Javasolható, hogy figyeljen Mavenre. Létrejön benne egy projekt, és kiválasztásra kerülnek a szükséges komponensek.
- Ezután további segédprogramok kerülnek telepítésre, és el kell kezdenie egy új fájl létrehozását. Ne felejtse el megszakítania folyamat érvénytelen. Ezenkívül munka közben ajánlatos a munka minden szakaszában spórolni.
- Ha minden készen áll, be kell állítania a szükséges beállításokat.
- Ezután létre kell hoznia egy osztályt, amely az adatok ellenőrzésére, valamint a kívánt memóriacellákba való szétosztására szolgál. Az osztályt arra is használják, hogy bizonyos információkat meghatározott paraméterek szerint rendezzenek, és szükség esetén biztosítsák azok védelmét.
Hogyan válassz eszközt vásárláskor
Bármely rádiótechnikai üzletben lehetségesnek tűnik kész komparátor vásárlása. Az ára az elvárásoktól függ. Először is el kell döntenie az eszköz célját. Ekkor a figyelemnek olyan pillanatot kell kapnia, mint a csatornák száma. Gondosan ellenőrizze a készüléket külső sérülések szempontjából is. Tehát előfordulhat, hogy szállítás közben megsérül, vagy egyszerűen rosszul lett kivitelezve.
A feszültség-összehasonlító teljesítményének tesztelése
Sok kezdő rádióamatőrben gyakran felmerül a kérdés, hogyan tudhatja meg, hogy az eszköz használható-e. Ehhez nem szükséges valamilyen összetett áramkör vagy eszköz. Ehhez csak egy voltmérőt használjon. Ilyenkor állítható feszültséget kapcsolnak a bemenetekre, és megállapítják, hogy működik-e vagy sem. Nem szabad elfelejtenünk, hogy az eszközök gyakran tartalmaznak kimeneti tranzisztort. Olyan kollektoruk és emitterük van, mint a "levegőben lóg". Ezért megfelelő csatlakozást kell biztosítani. Ebben az esetben befordított bemeneti vonatkoztatási feszültség.
Következtetés
Tehát a feszültség-összehasonlítót vettük figyelembe. Ez a hasznos eszköz számos különböző eszköz számára biztosít munkát. Az összehasonlító lehetővé teszi számos különböző áramkör létrehozását, és jelentősen bővíti a rádióamatőr tevékenységi körét. Nem szabad a már meglévő fejlesztésekre korlátozódnia. Ugyanakkor meg kell tanulni, hogyan biztosítható, hogy az összehasonlító más elemekkel is működjön.
