Comparateurs

UNE comparatorest un circuit électronique, qui compare les deux entrées qui lui sont appliquées et produit une sortie. La valeur de sortie du comparateur indique laquelle des entrées est la plus grande ou la plus petite. Veuillez noter que le comparateur relève des applications non linéaires des circuits intégrés.

Un ampli-op se compose de deux bornes d'entrée et, par conséquent, un comparateur basé sur un amplificateur opérationnel compare les deux entrées qui lui sont appliquées et produit le résultat de la comparaison en tant que sortie. Ce chapitre traite deop-amp based comparators.

Types de comparateurs

Les comparateurs sont de deux types: Inverting et Non-inverting. Cette section traite de ces deux types en détail.

Comparateur inverseur

Un inverting comparatorest un comparateur basé sur un amplificateur opérationnel pour lequel une tension de référence est appliquée à sa borne non inverseuse et la tension d'entrée est appliquée à sa borne inverseuse. Ce comparateur est appeléinverting comparateur parce que la tension d'entrée, qui doit être comparée, est appliquée à la borne inverseuse de l'ampli-op.

le circuit diagram d'un comparateur inverseur est illustré dans la figure suivante.

le operationd'un comparateur inverseur est très simple. Il produit l'une des deux valeurs, $ + V_ {sat} $ et $ -V_ {sat} $ en sortie en fonction des valeurs de sa tension d'entrée $ V_ {i} $ et de la tension de référence $ V_ {ref} $ .

  • La valeur de sortie d'un comparateur inverseur sera $ -V_ {sat} $, pour lequel la tension d'entrée $ V_ {i} $ est supérieure à la tension de référence $ V_ {ref} $.

  • La valeur de sortie d'un comparateur inverseur sera $ + V_ {sat} $, pour laquelle l'entrée $ V_ {i} $ est inférieure à la tension de référence $ V_ {ref} $.

Exemple

Laissez-nous dessiner le output wave form d'un comparateur inverseur, lorsqu'un signal d'entrée sinusoïdal et une tension de référence de zéro volt sont respectivement appliqués à ses bornes inverseuse et non inverseuse.

le operation du comparateur inverseur illustré ci-dessus est discuté ci-dessous -

  • Pendant le positive half cycledu signal d'entrée sinusoïdal, la tension présente à la borne inverseuse de l'ampli-op est supérieure à zéro volt. Par conséquent, la valeur de sortie du comparateur inverseur sera égale à $ -V_ {sat} $ pendant un demi-cycle positif du signal d'entrée sinusoïdal.

  • De même, pendant la negative half cycledu signal d'entrée sinusoïdal, la tension présente à la borne inverseuse de l'amplificateur opérationnel est inférieure à zéro volt. Par conséquent, la valeur de sortie du comparateur inverseur sera égale à $ + V_ {sat} $ pendant un demi-cycle négatif du signal d'entrée sinusoïdal.

La figure suivante montre le input and output waveforms d'un comparateur inverseur, lorsque la tension de référence est de zéro volt.

Dans la figure ci-dessus, nous pouvons observer que la sortie passe soit de $ -V_ {sat} $ à $ + V_ {sat} $ soit de $ + V_ {sat} $ à $ -V_ {sat} $ chaque fois que la sinusoïde le signal d'entrée franchit zéro volt. En d'autres termes, la sortie change sa valeur lorsque l'entrée franchit zéro volt. Par conséquent, le circuit ci-dessus est également appeléinverting zero crossing detector.

Comparateur non inverseur

Un comparateur non inverseur est un comparateur basé sur un amplificateur opérationnel pour lequel une tension de référence est appliquée à sa borne inverseuse et la tension d'entrée est appliquée à sa borne non inverseuse. Ce comparateur basé sur un ampli opérationnel est appelénon-inverting comparateur parce que la tension d'entrée, qui doit être comparée, est appliquée à la borne non inverseuse de l'ampli-op.

le circuit diagram d'un comparateur non inverseur est illustré dans la figure suivante

le operationd'un comparateur non inverseur est très simple. Il produit l'une des deux valeurs, $ + V_ {sat} $ et $ -V_ {sat} $ en sortie sur la base des valeurs de la tension d'entrée $ V_ {t} $ et de la tension de référence $ + V_ {ref} $ .

  • La valeur de sortie d'un comparateur non inverseur sera $ + V_ {sat} $, pour lequel la tension d'entrée $ V_ {i} $ est supérieure à la tension de référence $ + V_ {ref} $.

  • La valeur de sortie d'un comparateur non inverseur sera $ -V_ {sat} $, pour lequel la tension d'entrée $ V_ {i} $ est inférieure à la tension de référence $ + V_ {ref} $.

Exemple

Laissez-nous dessiner le output wave form d'un comparateur non inverseur, lorsqu'un signal d'entrée sinusoïdal et une tension de référence de zéro volt sont appliqués respectivement aux bornes non inverseuse et inverseuse de l'amplificateur opérationnel.

le operation d'un comparateur non inverseur est expliqué ci-dessous -

  • Pendant le positive half cycledu signal d'entrée sinusoïdal, la tension présente à la borne non inverseuse de l'ampli-op est supérieure à zéro volt. Par conséquent, la valeur de sortie d'un comparateur non inverseur sera égale à $ + V_ {sat} $ pendant le demi-cycle positif du signal d'entrée sinusoïdal.

  • De même, pendant la negative half cycledu signal d'entrée sinusoïdal, la tension présente à la borne non inverseuse de l'ampli-op est inférieure à zéro volt. Par conséquent, la valeur de sortie du comparateur non inverseur sera égale à $ -V_ {sat} $ pendant le demi-cycle négatif du signal d'entrée sinusoïdal.

La figure suivante montre le input and output waveforms d'un comparateur non inverseur, lorsque la tension de référence est de zéro volt.

À partir de la figure ci-dessus, nous pouvons observer que la sortie passe soit de $ + V_ {sat} $ à $ -V_ {sat} $ soit de $ -V_ {sat} $ à $ + V_ {sat} $ chaque fois que la sinusoïde le signal d'entrée franchit zéro volt. Cela signifie que la sortie change de valeur lorsque l'entrée franchit zéro volt. Par conséquent, le circuit ci-dessus est également appelénon-inverting zero crossing detector.