CURS

Dispozitive Electronice i Electronic Analogic

Suport curs 14. Comparatoare de tensiune cu AO

IV. Comparatoare de tensiune cu AO.

n general, comparatorul de tensiune are 2 intrri. Pe una din acestea se aplic un semnal reprezentat prin intermediul unei tensiuni, care codeaz informaia, iar pe a 2a intrare se aplic o referin de tensiune o surs de tensiune constant. Comparatorul de tensiune compar valoarea semnalului cu cea a referinei de tensiune i furnizeaz la ieirea sa rezultatul comparaiei, informnd care din mrimile electrice comparate este mai mare.

Comparatorul de tensiune se poate construi fie cu amplificatoare operaionale, fie cu circuite integrate speciale, denumite comparatoare. n continuare se vor prezenta cele mai uzuale versiuni de comparatoare de tensiune.

1. Comparator simplu de tensiune cu AO.

AO-ul are o amplificare n tensiune (definit ca raportul vo/viD) foarte mare, de ordinul sutelor de mii, unde viD reprezint diferena tensiunilor aplicate pe cele dou intrri, iar vo este tensiunea de ieire. Deoarece amplificarea n tensiune este foarte mare, de ndat ce tensiunea viD este diferit de 0, ieirea se stabilete, n funcie de semnul tensiunii viD, la o valoare constant, numit tensiune de saturaie pozitiv, respectiv negativ, aa cum este sugerat i n Figura 1, care reprezint caracteristica de transfer (de funcionare) a AO-ului, unde VCC i VEE reprezint tensiunea de alimentare pozitiv, respectiv negativ a AO-ului.

Figura 1. Caracteristica de transfer (de funcionare) a AO-ului.

Schema comparatorului de tensiune simplu este redat n Figura 2. Pe intrarea inversoare se aplic o referin de tensiune care impune o tensiune de prag, notat VP, iar pe intrarea neinversoare se aplic tensiunea de intrare vi. Pentru amplificatorul operaional din figur, tensiunea de intrare diferenial viD este definit de relaia:

P

i

iD

V

v

v

-

=

14.1

innd cont de caracteristica de transfer din Figura 1 i de relaia14.1, comportamentul circuitului este caracterizat de urmtoarea ecuaie:

VP, atunci vo=VSAT-; n continuare, dac vi scade, la un moment dat valoarea sa devine egal cu valoarea curent a lui VP, care este notat VPMIN, definit prin relaia:

-

+

=

SAT

PMIN

V

RF

R

R

V

14.3.b

n continuare, de ndat ce vi