Comparadores
UMA comparatoré um circuito eletrônico, que compara as duas entradas que são aplicadas a ele e produz uma saída. O valor de saída do comparador indica qual das entradas é maior ou menor. Observe que o comparador cai em aplicações não lineares de ICs.
Um op-amp consiste em dois terminais de entrada e, portanto, um comparador baseado em op-amp compara as duas entradas que são aplicadas a ele e produz o resultado da comparação como a saída. Este capítulo discute sobreop-amp based comparators.
Tipos de comparadores
Os comparadores são de dois tipos: Inverting e Non-inverting. Esta seção discute sobre esses dois tipos em detalhes.
Comparador de inversão
A inverting comparatoré um comparador baseado em amp op para o qual uma tensão de referência é aplicada ao seu terminal não inversor e a tensão de entrada é aplicada ao seu terminal inversor. Este comparador é chamado deinverting comparador porque a tensão de entrada, que deve ser comparada, é aplicada ao terminal inversor do amplificador operacional.
o circuit diagram de um comparador de inversão é mostrado na figura a seguir.
o operationde um comparador inversor é muito simples. Ele produz um dos dois valores, $ + V_ {sat} $ e $ -V_ {sat} $ na saída com base nos valores de sua tensão de entrada $ V_ {i} $ e a tensão de referência $ V_ {ref} $ .
O valor de saída de um comparador inversor será $ -V_ {sat} $, para o qual a tensão de entrada $ V_ {i} $ é maior do que a tensão de referência $ V_ {ref} $.
O valor de saída de um comparador inversor será $ + V_ {sat} $, para o qual a entrada $ V_ {i} $ é menor que a tensão de referência $ V_ {ref} $.
Exemplo
Vamos desenhar o output wave form de um comparador de inversão, quando um sinal de entrada senoidal e uma tensão de referência de zero volts são aplicados aos seus terminais inversor e não inversor, respectivamente.
o operation do comparador de inversão mostrado acima é discutido abaixo -
Durante o positive half cycledo sinal de entrada senoidal, a tensão presente no terminal inversor do op-amp é maior do que zero volts. Conseqüentemente, o valor de saída do comparador inversor será igual a $ -V_ {sat} $ durante o meio ciclo positivo do sinal de entrada senoidal.
Da mesma forma, durante o negative half cycledo sinal de entrada sinusoidal, a tensão presente no terminal inversor do op-amp é menor que zero volts. Conseqüentemente, o valor de saída do comparador inversor será igual a $ + V_ {sat} $ durante o meio ciclo negativo do sinal de entrada senoidal.
A figura a seguir mostra o input and output waveforms de um comparador inversor, quando a tensão de referência é zero volts.
Na figura mostrada acima, podemos observar que a saída transita de $ -V_ {sat} $ para $ + V_ {sat} $ ou de $ + V_ {sat} $ para $ -V_ {sat} $ sempre que o o sinal de entrada está cruzando zero volts. Em outras palavras, a saída muda seu valor quando a entrada passa de zero volts. Portanto, o circuito acima também é chamado deinverting zero crossing detector.
Comparador não inversor
Um comparador não inversor é um comparador baseado em amp op para o qual uma tensão de referência é aplicada ao seu terminal inversor e a tensão de entrada é aplicada ao seu terminal não inversor. Este comparador baseado em op-amp é chamado denon-inverting comparador porque a tensão de entrada, que deve ser comparada, é aplicada ao terminal não inversor do amplificador operacional.
o circuit diagram de um comparador não inversor é mostrado na figura a seguir
o operationde um comparador não inversor é muito simples. Ele produz um dos dois valores, $ + V_ {sat} $ e $ -V_ {sat} $ na saída com base nos valores da tensão de entrada $ V_ {t} $ e a tensão de referência $ + V_ {ref} $ .
O valor de saída de um comparador não inversor será $ + V_ {sat} $, para o qual a tensão de entrada $ V_ {i} $ é maior que a tensão de referência $ + V_ {ref} $.
O valor de saída de um comparador não inversor será $ -V_ {sat} $, para o qual a tensão de entrada $ V_ {i} $ é menor que a tensão de referência $ + V_ {ref} $.
Exemplo
Vamos desenhar o output wave form de um comparador não inversor, quando um sinal de entrada sinusoidal e tensão de referência de zero volts são aplicados aos terminais não inversores e inversores do amplificador operacional, respectivamente.
o operation de um comparador não inversor é explicado abaixo -
Durante o positive half cycledo sinal de entrada senoidal, a tensão presente no terminal não inversor do op-amp é maior do que zero volts. Conseqüentemente, o valor de saída de um comparador não inversor será igual a $ + V_ {sat} $ durante o meio ciclo positivo do sinal de entrada senoidal.
Da mesma forma, durante o negative half cycledo sinal de entrada sinusoidal, a tensão presente no terminal não inversor do op-amp é menor que zero volts. Conseqüentemente, o valor de saída do comparador não inversor será igual a $ -V_ {sat} $ durante o meio ciclo negativo do sinal de entrada senoidal.
A figura a seguir mostra o input and output waveforms de um comparador não inversor, quando a tensão de referência é zero volts.
A partir da figura mostrada acima, podemos observar que a saída transita de $ + V_ {sat} $ para $ -V_ {sat} $ ou de $ -V_ {sat} $ para $ + V_ {sat} $ sempre que o sinusoidal o sinal de entrada cruza zero volts. Isso significa que a saída muda seu valor quando a entrada passa de zero volts. Portanto, o circuito acima também é chamado denon-inverting zero crossing detector.