Người so sánh
A comparatorlà một mạch điện tử, so sánh hai đầu vào được áp dụng cho nó và tạo ra một đầu ra. Giá trị đầu ra của bộ so sánh cho biết đầu vào nào lớn hơn hoặc nhỏ hơn. Xin lưu ý rằng bộ so sánh thuộc các ứng dụng phi tuyến tính của IC.
Một op-amp bao gồm hai thiết bị đầu cuối đầu vào và do đó, một bộ so sánh dựa trên op-amp sẽ so sánh hai đầu vào được áp dụng cho nó và tạo ra kết quả so sánh là đầu ra. Chương này thảo luận vềop-amp based comparators.
Các loại so sánh
Bộ so sánh có hai loại: Inverting và Non-inverting. Phần này thảo luận chi tiết về hai loại này.
Bộ so sánh đảo
An inverting comparatorlà bộ so sánh dựa trên op-amp trong đó điện áp tham chiếu được áp dụng cho đầu cuối không đảo của nó và điện áp đầu vào được áp dụng cho đầu cuối đảo ngược của nó. Bộ so sánh này được gọi làinverting bộ so sánh vì điện áp đầu vào, phải được so sánh được áp dụng cho đầu cuối đảo ngược của op-amp.
Các circuit diagram của một bộ so sánh đảo ngược được hiển thị trong hình sau.
Các operationcủa một bộ so sánh đảo ngược là rất đơn giản. Nó tạo ra một trong hai giá trị, $ + V_ {sat} $ và $ -V_ {sat} $ ở đầu ra dựa trên các giá trị của điện áp đầu vào $ V_ {i} $ và điện áp tham chiếu $ V_ {ref} $ .
Giá trị đầu ra của bộ so sánh đảo ngược sẽ là $ -V_ {sat} $, mà điện áp $ V_ {i} $ đầu vào lớn hơn điện áp tham chiếu $ V_ {ref} $.
Giá trị đầu ra của bộ so sánh đảo ngược sẽ là $ + V_ {sat} $, mà giá trị đầu vào $ V_ {i} $ nhỏ hơn điện áp tham chiếu $ V_ {ref} $.
Thí dụ
Hãy để chúng tôi vẽ output wave form của bộ so sánh đảo ngược, khi tín hiệu đầu vào hình sin và điện áp tham chiếu bằng 0 vôn được đặt tương ứng vào các đầu nối đảo ngược và không đảo ngược của nó.
Các operation của bộ so sánh đảo ngược hiển thị ở trên được thảo luận dưới đây:
Trong positive half cyclecủa tín hiệu đầu vào hình sin, điện áp hiện tại tại cực nghịch lưu của op-amp lớn hơn 0 vôn. Do đó, giá trị đầu ra của bộ so sánh đảo sẽ bằng $ -V_ {sat} $ trong nửa chu kỳ dương của tín hiệu đầu vào hình sin.
Tương tự, trong negative half cyclecủa tín hiệu đầu vào hình sin, điện áp hiện tại tại cực nghịch lưu của op-amp nhỏ hơn 0 vôn. Do đó, giá trị đầu ra của bộ so sánh đảo sẽ bằng $ + V_ {sat} $ trong nửa chu kỳ âm của tín hiệu đầu vào hình sin.
Hình sau cho thấy input and output waveforms của bộ so sánh đảo ngược, khi điện áp chuẩn là 0 vôn.
Trong hình bên trên, chúng ta có thể quan sát rằng đầu ra chuyển đổi từ $ -V_ {sat} $ sang $ + V_ {sat} $ hoặc từ $ + V_ {sat} $ sang $ -V_ {sat} $ bất cứ khi nào hình sin tín hiệu đầu vào vượt qua 0 volt. Nói cách khác, đầu ra thay đổi giá trị của nó khi đầu vào vượt qua 0 vôn. Do đó, mạch trên còn được gọi làinverting zero crossing detector.
Bộ so sánh không đảo
Bộ so sánh không đảo ngược là bộ so sánh dựa trên op-amp trong đó điện áp tham chiếu được đặt vào đầu nối đảo ngược của nó và điện áp đầu vào được áp dụng cho đầu cuối không đảo ngược của nó. Bộ so sánh dựa trên op-amp này được gọi lànon-inverting bộ so sánh bởi vì điện áp đầu vào, phải được so sánh được áp dụng cho đầu cuối không đảo của op-amp.
Các circuit diagram của một bộ so sánh không đảo ngược được hiển thị trong hình sau
Các operationcủa một bộ so sánh không đảo ngược là rất đơn giản. Nó tạo ra một trong hai giá trị, $ + V_ {sat} $ và $ -V_ {sat} $ ở đầu ra dựa trên các giá trị của điện áp đầu vào $ V_ {t} $ và điện áp tham chiếu $ + V_ {ref} $ .
Giá trị đầu ra của bộ so sánh không nghịch đảo sẽ là $ + V_ {sat} $, mà điện áp đầu vào $ V_ {i} $ lớn hơn điện áp tham chiếu $ + V_ {ref} $.
Giá trị đầu ra của bộ so sánh không đảo sẽ là $ -V_ {sat} $, mà điện áp đầu vào $ V_ {i} $ nhỏ hơn điện áp tham chiếu $ + V_ {ref} $.
Thí dụ
Hãy để chúng tôi vẽ output wave form của bộ so sánh không đảo ngược, khi tín hiệu đầu vào hình sin và điện áp tham chiếu bằng 0 vôn được áp dụng cho các đầu nối không đảo ngược và không đảo của op-amp tương ứng.
Các operation của bộ so sánh không đảo ngược được giải thích bên dưới:
Trong positive half cyclecủa tín hiệu đầu vào hình sin, điện áp hiện tại ở cực không nghịch đảo của op-amp lớn hơn 0 vôn. Do đó, giá trị đầu ra của bộ so sánh không đảo ngược sẽ bằng $ + V_ {sat} $ trong nửa chu kỳ dương của tín hiệu đầu vào hình sin.
Tương tự, trong negative half cyclecủa tín hiệu đầu vào hình sin, điện áp hiện tại tại cực không nghịch đảo của op-amp nhỏ hơn 0 vôn. Do đó, giá trị đầu ra của bộ so sánh không đảo sẽ bằng $ -V_ {sat} $ trong nửa chu kỳ âm của tín hiệu đầu vào hình sin.
Hình sau cho thấy input and output waveforms của bộ so sánh không nghịch đảo, khi điện áp chuẩn là 0 vôn.
Từ hình bên trên, chúng ta có thể quan sát rằng đầu ra chuyển đổi từ $ + V_ {sat} $ sang $ -V_ {sat} $ hoặc từ $ -V_ {sat} $ sang $ + V_ {sat} $ bất cứ khi nào hình sin tín hiệu đầu vào vượt qua 0 volt. Điều đó có nghĩa là đầu ra thay đổi giá trị của nó khi đầu vào vượt qua 0 vôn. Do đó, mạch trên còn được gọi lànon-inverting zero crossing detector.