Компаратор — это устройство или схема, предназначенная для сравнения двух аналоговых сигналов (или напряжения) и выдачи цифрового сигнала, указывающего, какой сигнал больше или меньше другого. Вот как работает компаратор:
1. Сравнение входных сигналов:
Компаратор принимает два входных сигнала: положительный вход (+) и отрицательный вход (-). Он сравнивает напряжение на положительном входе с напряжением на отрицательном входе.
2. Порядок сравнения:
* Традиционный компаратор: Положительный вход сравнивается с отрицательным входом. Если напряжение на положительном входе выше, чем на отрицательном, компаратор выдает высокий (1) выходной сигнал. И наоборот, если напряжение на отрицательном входе выше, он выдает низкий (0) выходной сигнал.
* Инвертирующий компаратор: Отрицательный вход сравнивается с положительным входом. Если напряжение на отрицательном входе выше, чем на положительном, компаратор выдает высокий выходной сигнал. И наоборот, если напряжение на положительном входе выше, он выдает низкий выходной сигнал.
3. Выходной сигнал:
После сравнения входных напряжений компаратор выдает цифровой выходной сигнал:
* Высокий (1): Если входное напряжение на положительном входе больше или равно напряжению на отрицательном входе.
* Низкий (0): Если входное напряжение на отрицательном входе больше напряжения на положительном входе.
4. Гистерезис:
Некоторые компараторы включают гистерезис, который представляет собой положительную обратную связь, добавленную в схему. Это предотвращает дребезг выходного сигнала при входных сигналах, близких к пороговому значению сравнения.
5. Источник опорного напряжения:
В некоторых случаях компараторам может потребоваться внешний источник опорного напряжения для сравнения входов. Источник опорного напряжения фиксирует напряжение на одном из входов, в то время как другой вход варьируется.
Применение компараторов:
* Событийные детекторы
* Аналого-цифровые преобразователи (АЦП)
* Широтно-импульсная модуляция (ШИМ)
* Релейное управление
* Преобразование уровней напряжения