مقایسه‌کننده ولتاژ

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به: ناوبری، جستجو

در الکترونیک، مقایسه‌کننده وسیله‌ای است که دو ولتاژ یا جریان الکتریکی را با هم مقایسه می‌کند و خروجی خود را مطابق با اینکه کدامیک بیشتر است تغییر می‌دهد. از مقایسه‌کننده آنالوگ در مداراتی مانند مبدل سیگنال‌های آنالوگ به دیجیتال استفاده می‌شود.

مقایسه‌کننده ولتاژ با آپ‌امپ[ویرایش]

یک تقویت‌کننده عملیاتی ساده

یک تقویت‌کننده عملیاتی دارای دو ورودی مقایسه شونده و ضریب تقویت بسیار بالا است. تلفیق این دو مشخصه، تشکیل یک مقایسه‌کننده ولتاژ را می‌دهد. در حالت تئوری، یک آپ‌امپ در حالت حلقه باز (بدون بازخورد منفی) می‌تواند بعنوان یک مقایسه کننده با کارایی پایین استفاده شود. وقتی ولتاژ ورودی مثبت (+V) از منفی (-V) بیشتر شود، ضریب تقویت زیاد آپ‌امپ باعث می‌شود خروجی به بیشترین مقدار مثبتی که می‌تواند افزایش یابد و بالعکس، وقتی ورودی منفی از مثبت بیشتر شود، خروجی به کمترین مقدار ممکن کاهش می‌یابد. محدوده تغییرات خروجی آپ‌امپ توسط تغذیه آن مشخص می‌شود.

از معایبی که در استفاده از تقویت‌کننده عملیاتی بعنوان مقایسه کننده وجود دارد می‌توان به موارد زیر اشاره کرد :

  • تقویت‌کننده عملیاتی برای استفاده در حالت خطی با بازخورد منفی طراحی شده‌است. آپ‌امپ‌ها دارای یک تاخیر زمانی در برگشت از حالت اشباع هستند و تقریبا تمام آنها دارای خازن‌های جبران‌سازاند که باعث بوجود آمدن زمان تاخیر و محدود شدن عملکرد آپ‌امپ در فرکانس‌های بالا می‌شود. در نتیجه آپ‌امپ یک مقایسه‌کننده نامطلوب است که دارای تاخیر انتشار در حد چند ده میکروثانیه‌است.
  • بدلیل اینکه آپ‌امپ دارای هیچ‌گونه مکانیزم داخلی برای پسماند (هیسترزیس) نیست، همیشه به یک مدار خارجی برای تولید پسماند نیاز است تا حرکت سیگنالهای ورودی کندتر شوند.
  • محدوده تغییرات خروجی مقایسه‌کننده‌های آنالوگ برای اتصال راحت و آسان به مدارات دیجیتال طراحی می‌شوند. که وقتی از آپ‌امپ بعنوان مقایسه‌کننده استفاده می‌شود، نیاز است این تطبیق ولتاژ انجام شود.

چیپ‌های اختصاصی مقایسه‌کننده ولتاژ[ویرایش]

چند آی‌سی مقایسه‌کننده ولتاژ

مقایسه‌کننده ولتاژ اختصاصی معمولا خیلی سریعتر از تقویت‌کننده عملیاتی همه منطوره که بعنوان مقایسه کننده استفاده شده‌اند عمل می‌کنند. همچنین یک مقایسه‌کننده ولتاژ اختصاصی دارای ویژگی‌های دیگری مانند دقت عملکرد، ولتاژ مرجع داخلی، پسماند قابل تنظیم و ورودی تنظیم شونده با پالس ساعت نیز هستند.

یک مقایسه‌کننده ولتاژ اختصاصی مانند LM339 برای اتصال به مدارات دیجیتال با سطح منطقی منطق ترانزیستور-ترانزیستور (TTL) یا سیماس (CMOS) طراحی شده‌است. خروجی آنها دارای سطوح قابل قبول برای حالت باینری است تا بتوان توسط آنها سیگنالهای دنیای واقعی را به مدارات دیجیتال متصل نمود.

همچنین ببینید[ویرایش]

منابع[ویرایش]

  • مشارکت‌کنندگان ویکی‌پدیا، «Comparator»، ویکی‌پدیای انگلیسی، دانشنامهٔ آزاد (بازیابی در ۲۹ تیر ۱۳۹۰).