12 dic 2020

ELECTRÓNICA BÁSICA - Comparadores (XIII)

Con esta publicación acabamos con los tipos de circuitos integrados analógicos. Se ha visto que los CI tienen diferentes posibilidades para procesar o tratar una señal. En este de hoy, veremos los Circuitos Integrados Comparadores.



Circuitos Comparadores.


En este grupo, podemos diferenciar dos tipos, los comparadores analógicos y los comparadores digitales. Ya se puede uno hacer una idea de que los primeros comparan señales analógicas, y muestran una respuesta según estas, y los digitales comparan pulsos digitales y responden a ellas.
Los comparadores, en general, tienen dos entradas y una salida. El comparador ideal tiene una salida constante. La entrada se compara con la referencia y la salida toma un valor, dependiendo de dichas entradas


Comparadores Analógicos.


Básicamente, usaremos para ello, las entradas de un amplificador operacional para determinar cuál de las dos señales de entrada es mayor. Bastará con que una de las dos señales sea ligeramente superior, para que se produzca la salida máxima en el amplificador (Saturación), sea positiva o negativa.
Para ello, se usa el amplificador operacional en configuración de lazo abierto, en el que la ganancia en la salida será siempre la máxima, aproximadamente del orden de 100.000 veces o incluso más, dependiendo del modelo del Amplificador Operacional. Una pequeña variación en las tensiones de entrada V+ y V-, provoca que en la salida del amplificador tengamos un valor cercano a la tensión de alimentación.




En el caso del circuito del ejemplo, si V1 es mayor que V2, la tensión a la salida Vout, del comparador será la alimentación positiva de la fuente Vcc. Por el contrario, si V2 es mayor que V1, la tensión a la salida del comparador será la alimentación negativa de la fuente Vcc.
Para hacer que trabaje como comparador un amplificador operacional, se puede configurar en modo inversor o no inversor, dependiendo a que entrada se aplique la señal a detectar y la señal de referencia.


COMPARADOR NO INVERSOR.


En este tipo de comparador, la tensión de referencia es aplicada a la entrada inversora y la señal a detectar se aplica a la entrada no inversora.
Es preciso comentar que la tensión de referencia puede ser tanto positiva como negativa. En el caso de que la señal que tenemos que detectar Ve, sea superior a la señal de referencia Vref, en la salida Vo vamos a tener una señal igual a V+, tensión de saturación positiva.
Si la tensión de referencia es mayor a la señal a detectar, en el terminal de salida Vo tendremos como resultado una tensión igual a V-, tensión de saturación negativa.




COMPARADOR INVERSOR.


En este tipo de comparador, la tensión de referencia es aplicada a la entrada no inversora y la señal a detectar se aplica a la entrada inversora, al igual que dijimos antes tanto tensión de referencia puede ser tanto positiva como negativa.
En el caso de que la señal que tenemos que detectar Ve, sea superior a la señal de referencia Vref, a la salida Vo vamos a tener una señal igual a V-, tensión de saturación negativa.
Si la tensión de referencia Vref, es mayor a la señal a detectar Ve, en el terminal de salida Vo tendremos como resultado una tensión igual a V+, tensión de saturación positiva.




COMPARADOR CON HISTÉRESIS.


Estos comparadores funcionan con el principio de histéresis, y requieren de dos voltajes umbrales como referencia, también se conoce como Trigger Schmitt.
En el comparador con histéresis, si la señal es mayor al umbral superior VHigh, la salida adquiere el voltaje de saturación negativo. La señal podrá tener variaciones hasta llegar al segundo umbral y en cuanto sobrepase el umbral inferior VLow, la salida del comparador será el voltaje de saturación positiva. El circuito de este comparador, es así.




Comparadores Digital.


COMPARADOR BINARIO.


Un comparador binaro es un circuito electrónico o dispositivo capaz de aceptar dos señales digitales y hace la comparación para determinar su equivalencia entre sí.
La forma más simple de un comparador digital compara dos señales binarias o bits, es utilizar una serie de puertas lógicas para determinar si los dos bits son iguales o si uno es mayor que la otra basada en la lógica binaria.




La mayoría de los circuitos comparadores digitales, son más complejos, ya que están diseñados para aceptar múltiples bits para la comparación (bytes), donde en muchas aplicaciones los bits se combinan por software o hardware externo.





En próximas publicaciones, abordaremos los principios de la Electrónica Digital.


Y aquí tienes la publicaciones anteriores, por si os perdisteis alguna:



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