Qu'est-ce que le circuit comparateur?
Un comparateur ou un comparateur de tension est un appareil utilisé pour comparer deux niveaux de tension. Nous pouvons déterminer quel niveau de tension est le plus élevé à partir de la sortie du comparateur. C'est une application d'amplis op typiques, et il a des applications en plus.
Que fait un circuit comparateur?
A comparateur compare deux tensions d'entrée données et fournit la sortie indiquant quelle tension a une valeur plus excellente. Le circuit prend une entrée à l'aide de bornes inverseuses et non inverseuses et fournit une sortie à partir de la borne de sortie. La plage de sortie se situe entre la tension de saturation positive et la tension de saturation négative.
Circuit comparateur d'ampli op
L'image ci-dessous représente un schéma de circuit du circuit comparateur. Comme nous pouvons observer que le circuit ne comprend qu'un ampli-op et que les entrées de tension y sont fournies via les bornes inverseuses et non inverseuses.
Conception de circuits de comparaison
Le circuit comparateur est conçu à l'aide d'un ampli op. Pour le rendre prêt à fonctionner, des tensions d'entrée sont fournies. Il n'y a pas de système de rétroaction intégré avec elle. Une tension de référence et un signal de tension sont fournis via le ampli-op. Les entrées de tension de saturation positive et négative sont également fournies. La sortie indicative est collectée à partir de la sortie de l'ampli-op.
Comment fonctionne le circuit comparateur?
Le principe de fonctionnement du comparateur est assez simple. En général, il compare entre deux sources de tension et fournit une plus grande sortie. Ci-dessous, deux points mentionnés indiquent le fonctionnement.
- Si la tension dans la borne non inverseuse est supérieure à la tension de la borne inverseuse, la sortie est commutée sur la tension de saturation positive de l'ampli-op.
- Si la tension de la borne inverseuse est supérieure à la tension de la borne non inverseuse, la sortie est commutée sur la tension de saturation négative de l'ampli-op.
Circuit comparateur de tension utilisant l'ampli opérationnel 741
Op-amp 741 est un circuit intégré contenant un ampli opérationnel. Un comparateur de tension peut être créé en utilisant l'amplificateur opérationnel 741. L'image ci-dessous représente le schéma de circuit d'un comparateur de tension non inverseur utilisant l'amplificateur opérationnel 741.
Schéma fonctionnel du comparateur
Le fonctionnement d'un comparateur peut être représenté à l'aide de schémas de principe. L'image suivante représente un schéma de principe d'un comparateur,
Relais de circuit comparateur
Les relais sont des commutateurs qui peuvent contrôler un circuit. Il peut activer ou désactiver un circuit et peut connecter et déconnecter un circuit d'un autre circuit. Un comparateur est largement utilisé pour l'utilisation des relais.
Utilisation du circuit de comparaison
Un comparateur est un appareil précieux et indispensable. Il existe plusieurs applications des comparateurs. Certaines des applications des comparateurs sont énumérées ci-dessous.
- Détecteur nul: Si une valeur est nulle, un détecteur nul la détecte. Un comparateur est généralement un amplificateur à gain élevé, et pour les entrées contrôlées, un comparateur convient pour détecter Null.
- Shifter de niveau: Un shifter de niveau peut être conçu en utilisant un seul ampli opérationnel. En utilisant une tension de tirage appropriée, le circuit permet une grande polyvalence dans la sélection des tensions à interpréter.
- Convertisseur analogique-numérique (ADC): Les comparateurs sont utilisés pour créer des convertisseurs analogique-numérique. Dans un convertisseur, la sortie indique quelle tension est la plus élevée. Cette opération est identique à une quantification de 1 bit. C'est pourquoi des comparateurs sont utilisés dans presque tous les convertisseurs analogique-numérique.
- Outre les applications mentionnées, il existe de nombreux autres comparateurs tels que - Oscillateur de relaxation, dans les détecteurs de valeur absolue, dans les détecteurs de passage à zéro, dans les détecteurs de fenêtre, etc.
Circuit de fuzz comparateur
Les circuits Fuzz peuvent être développés à l'aide de comparateurs. LM311 IC est un exemple de fuzz de comparateur. Nous en discuterons plus tard à propos du LM311.
Comment faire un comparateur?
Un comparateur est un appareil électrique particulier et simple à construire. Pour construire un comparateur, nous avons besoin d'un ampli op et les tensions d'alimentation. Au début, l'ampli-op est fourni avec des tensions de saturation positives et négatives. La sortie variera dans cette plage de tensions. Ensuite, les entrées sont fournies dans leurs bornes inverseuses et non inverseuses. La tension de référence est fournie dans la borne non inverseuse et la tension d'entrée est fournie dans la borne inverseuse. Il n'y a pas de système de rétroaction associé à ce circuit.
Circuit comparateur de tension
Un circuit comparateur peut détecter les tensions de valeur élevée entre deux tensions. Les comparateurs, qui se comparent généralement aux tensions, sont connus sous le nom de circuit comparateur de tension.
Schéma du circuit du comparateur de phase
Un comparateur de phase est un circuit logique analogique capable de se mélanger et de se multiplier. Il détecte les différences de phases entre deux signaux donnés en générant un signal de tension. L'image ci-dessous représente le schéma de circuit du comparateur de phase.
Circuits comparateurs Ic
Comme mentionné précédemment, un comparateur compare deux signaux de tension et produit une sortie indicative. Les comparateurs sont incorporés à l'intérieur d'un circuit intégré pour une meilleure convivialité. L'image ci-dessous représente les circuits du comparateur ic.
Circuit comparateur LM358
lm358 est un comparateur composé de deux comparateurs à l'intérieur. Il a huit broches. Cette ic ne nécessite aucune alimentation externe indépendante pour faire fonctionner chaque comparateur. Le schéma de circuit de l'ic est donné ci-dessous.
Circuit interne du comparateur
Le comparateur est conçu en utilisant un ampli opérationnel - l'ampli opérationnel comme circuit supplémentaire. Le circuit interne à l'intérieur d'un ic est indiqué ci-dessous dans le schéma. En observant le schéma, nous pouvons voir qu'il se compose principalement de transistors, de diodes et de résistances. Le schéma interne peut être divisé en trois parties en fonction de leur fonctionnement. Ce sont: l'étage d'entrée, l'étage de gain et l'étage de sortie.
Schéma du circuit du comparateur
Le schéma de principe d'un comparateur est donné ci-dessous. Le schéma interne est identique à celui d'un circuit comparateur interne. Il a diodes, transistors et résistances. Les composants connectés en interne fonctionnent comme un comparateur.
Circuit comparateur de déclenchement Schmitt
Le déclencheur de Schmitt est un circuit viral utilisé pour améliorer l'immunité au bruit et réduire la probabilité de commutation multiple.
A gâchette de schmitt est un circuit comparateur avec des niveaux de commutation d'entrée séparés pour changer les sorties. Le circuit comparateur à déclenchement de Schmitt est représenté dans le schéma ci-dessous.
Circuit comparateur de minuterie 555
La minuterie 555 est un circuit oscillateur. Il est connu sous le nom de minuteries 555 car il y a trois résistances de 5 kilo-ohms qui sont connectées en interne pour fournir les tensions de référence pour les deux comparateurs des circuits de minuterie. Le temporisateur A555 ic est utilisé dans les temporisateurs, les clignotants LED, les générations d'impulsions, etc. Il y a deux comparateurs, un transistor NPN, une bascule, trois résistances 555k et un pilote de sortie.
circuit comparateur utilisant lm324
lm324 est un circuit intégré d'amplificateur opérationnel à usage général qui contient quatre amplificateurs opérationnels. Il peut également être utilisé comme comparateur. Les amplificateurs opérationnels ont des propriétés de stabilité plus élevée, une bande passante plus large. LM324 a 14 broches. Le diagramme de broches de lm324 est donnée ci-dessous.
| Broche | Description |
| 1 | Sortie du premier comparateur |
| 2 | Entrée inverseuse du premier comparateur |
| 3 | Entrée non inverseuse du premier comparateur |
| 4 | Tension d'alimentation 5V |
| 5 | Entrée non inverseuse du deuxième comparateur |
| 6 | Entrée inverseuse du deuxième comparateur |
| 7 | Sortie du deuxième comparateur |
| 8 | Sortie du troisième comparateur |
| 9 | Entrée inverseuse du troisième comparateur |
| 10 | Entrée non inverseuse du troisième comparateur |
| 11 | PIN de masse (GND) |
| 12 | Entrée non inverseuse du quatrième comparateur |
| 13 | Entrée inverseuse du quatrième comparateur |
| 14 | Sortie du quatrième comparateur |
Le schéma de circuit du comparateur LM324 est illustré dans le schéma ci-dessous.
Circuit comparateur LM139
lm139 est un autre comparateur ic. Il dispose de quatre comparateurs de précision distincts. L'IC est conçu pour fonctionner sous une seule alimentation. Il est spécialement développé pour interagir directement avec la logique transistor-transistor et la logique MOS complémentaire. L'ic est livré avec un délai de propagation de 0.7 microsecondes.
L'image ci-dessous représente le schéma de circuit interne du comparateur lm139.
Circuit comparateur LM319
lm319 est un autre comparateur à 14 broches. Il dispose de deux comparateurs de précision distincts. L'ic est conçu pour fonctionner sous une large gamme de tensions d'alimentation. Il est spécialement développé pour interagir directement avec la logique transistor-transistor et la logique MOS complémentaire, RTL, DTL. L'ic est livré avec un délai de propagation de 0.025 microseconde.
Circuit comparateur de tension LM311
lm311 est un autre comparateur à huit broches. Il a un seul comparateur. L'ic est livré avec un temps de réponse d'au moins 0.200 nanosecondes et un gain de tension typique de 200.
L'image ci-dessous représente le schéma de circuit interne du comparateur lm311.
Circuit comparateur LM339
lm339 est un autre comparateur ic. Il dispose de quatre comparateurs de précision distincts. L'IC est conçu pour fonctionner sous une seule alimentation et pour une large gamme de tensions. Il est spécialement développé pour interagir directement avec la logique transistor-transistor et la logique MOS complémentaire et la logique DTL, ECL, MOS. L'ic est livré avec un délai de propagation de 0.7 microsecondes.
Exemple de circuit de comparateur d'ampli opérationnel
Les circuits comparateurs des amplificateurs opérationnels sont utilisés dans diverses applications. Par exemple - pour s'assurer qu'une valeur d'entrée a atteint le pic ou la valeur spécifique ou non, ou pour la quantification dans un CAN, également dans les détecteurs de fenêtre, les détecteurs de passage à zéro, etc.
Circuit comparateur de fenêtre de tension
Un comparateur de fenêtre fait référence au circuit qui ne fonctionne que dans un cadre ou une fenêtre ou une tension particulière. Et un comparateur de tension compare deux signaux et fournit la sortie. Pour un circuit comparateur de fenêtre, il y a ce qu'on appelle l'effet sandwich: si la tension d'entrée dépasse la tension de référence de bas niveau. Le circuit est allumé et si la tension d'entrée est supérieure à la tension de référence de haut niveau, le circuit est éteint.
Composants nécessaires pour un comparateur de fenêtre de tension:
- Amplificateurs opérationnels LM741 (2)
- Puce d'inverseur 4049 (1)
- Une résistance de 470 ohms (1)
- Diodes 1N4006 (2)
- DEL
Le circuit comparateur de fenêtre de tension est donné dans l'image ci-dessous.
Circuit comparateur à verrouillage
Un comparateur verrouillé est développé à l'aide d'un verrou StrongArm. Le verrou StrongArm est considéré comme la principale étape d'amplification de décision. L'étape suivante est traitée avec un élément de verrouillage pour transporter la charge de sortie.
Circuit comparateur d'ampli op avec hystérésis
La différence entre le point de déclenchement supérieur et le point de déclenchement inférieur est l'hystérésis. L'hystérésis vient avec le concept de Schmitt Trigger. Si un comparateur typique est conçu avec une rétroaction positive, ce circuit provoque hystérèse. L'image ci-dessous montre le schéma du circuit.
Circuit comparateur régénératif
Un circuit de déclenchement de Schmitt est également appelé circuits comparateurs régénératifs. Ils sont utilisés pour améliorer l'immunité au bruit et réduire la probabilité de commutation multiple de circuits comparateurs régénératifs pour concevoir d'autres circuits complexes. Ils sont utilisés dans les CAN, les circuits de découpage, la détection de mémoire, etc. Le schéma de circuit du déclencheur de Schmitt est appelé schéma de circuit du circuit comparateur régénératif.
Circuit comparateur de température
Un circuit de température est un circuit électronique numérique qui mesure si la température d'entrée est inférieure à la température de référence spécifiée. C'est l'un des principaux exemples de circuit comparateur. Les capteurs de température comprennent un comparateur.
Foire aux Questions
1. Comment fonctionne un circuit comparateur ?
Réponse Le principe de fonctionnement du comparateur est assez simple. En général, il compare entre deux sources de tension et fournit une plus grande sortie. Ci-dessous, deux points mentionnés indiquent le fonctionnement.
- Si la tension dans la borne non inverseuse est supérieure à la tension de la borne inverseuse, la sortie est commutée sur la tension de saturation positive de l'ampli-op.
- Si la tension de la borne inverseuse est supérieure à la tension de la borne non inverseuse, la sortie est commutée sur la tension de saturation négative de l'ampli-op.
2. Types de circuits comparateurs
Réponse Il existe plusieurs types de comparateurs. Certains des amplificateurs largement utilisés sont énumérés ci-dessous.
3. Pourquoi la tension de sortie dans le circuit comparateur d'un ampli opérationnel est-elle égale à la tension de saturation?
Réponse Les circuits de comparaison ne sont associés à aucune rétroaction. L'ampli opérationnel a donc un gain en boucle ouverte. Pour un ampli opérationnel idéal, le gain en boucle ouverte est infini, et pour un ampli opérationnel pratique, le gain est très élevé. Maintenant, la tension de saturation des amplis opérationnels typiques est de + - 15 V. L'ampli opérationnel est saturé à +13 ou -13 V. Maintenant, l'ampli opérationnel est rapidement saturé pour une petite tension d'entrée. C'est pourquoi la tension de sortie dans le circuit comparateur est égale à la tension de saturation.
4. Dans un circuit comparateur d'ampli op, pourquoi une tension de référence est-elle utilisée
Réponse La comparaison est faite entre deux ou plusieurs quantités. Pour indiquer ce qui est le plus significatif, nous avons besoin d'une référence pour décider. Nous devons déterminer quelle tension est la plus significative pour un comparateur. C'est pourquoi une tension de référence est utilisée pour prendre la décision.
5. Comment le circuit comparateur numérique fait-il la distinction entre un nombre moindre et un nombre plus significatif
Réponse Un comparateur numérique compare deux nombres binaires. Le comparateur trouve d'abord la tension équivalente des nombres binaires, puis détermine quel nombre est le plus petit, quel nombre est significatif.
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