Esta publicación cubre la función y operación de comparadores en circuitos electrónicos. Aquí, discutiremos cómo leer un comparador y qué medidas puede proporcionar. En este artículo encontrará explicaciones detalladas sobre el funcionamiento de los comparadores electrónicos, su resolución y el propósito de la precarga del comparador.
¿Cómo se lee el comparador?
Para leer un comparador, es necesario observar su salida en relación con las señales de entrada. Un comparador normalmente tiene dos terminales de entrada: el terminal inversor (–) y el terminal no inversor (+). La salida del comparador indica qué entrada es mayor. Si el voltaje en el terminal no inversor es mayor que el del terminal inversor, la salida es alta (generalmente representada como un nivel lógico «1»). Por el contrario, si el voltaje en el terminal inversor es mayor, la salida será baja (nivel lógico «0»).
¿Qué se mide con el comparador?
Los comparadores se utilizan para medir niveles de voltaje entre dos señales. La función principal es determinar la magnitud relativa de estos voltajes. Se emplean comúnmente en aplicaciones tales como:
- Detección de umbral: Identificar cuando una señal cruza un nivel de voltaje específico.
- Detección de cruce por cero: observar cuando una señal de CA cruza cero voltios, lo cual es crucial en circuitos de bloqueo de fase y sistemas de control de motores.
- Conversión de analógico a digital: ayuda a convertir señales analógicas en salida binaria en sistemas ADC.
¿Cómo funciona un comparador electrónico?
Un comparador electrónico funciona comparando dos voltajes de entrada. Dentro del comparador hay elementos amplificadores que mejoran la diferencia entre los voltajes de entrada. El comparador emite una señal alta o baja según los voltajes de entrada.
- Etapa de entrada: se comparan los voltajes en las dos entradas.
- Etapa de amplificación: Si hay diferencia entre los voltajes, se amplifica.
- Etapa de salida: el comparador proporciona una salida binaria (alta o baja) basada en la comparación.
Por ejemplo, en una configuración típica de comparador de amplificador operacional, la salida del amplificador operacional se satura con el voltaje de suministro cuando la entrada no inversora excede la entrada inversora.
¿Qué resolución tiene el comparador?
La resolución de un comparador se refiere a su capacidad para detectar pequeños cambios en el voltaje de entrada. Esto está influenciado por varios factores, entre ellos:
- Voltaje de compensación de entrada: la diferencia de voltaje que debe existir entre las dos entradas para que la salida cambie de estado.
- Voltaje de referencia: si se utiliza un voltaje de referencia, puede definir la sensibilidad del comparador.
- Márgenes de ruido: el ruido externo puede afectar qué tan pequeño es el cambio de voltaje que se puede detectar de manera confiable.
Generalmente, los comparadores de alta resolución pueden detectar cambios de voltaje más pequeños, lo cual es esencial para aplicaciones precisas.
¿Para qué sirve la precarga del comparador?
La precarga del comparador se refiere a una condición inicial aplicada al circuito comparador antes de la operación. Esto puede implicar:
- Establecer un nivel de referencia: Establecer un nivel de voltaje de referencia con el que se comparan otras señales.
- Garantizar la estabilidad: evitar disparos falsos debido al ruido proporcionando una condición inicial definida.
- Calibración: ajuste de la sensibilidad y precisión del comparador estableciendo niveles de entrada predefinidos.
La precarga garantiza que el comparador funcione eficazmente dentro de las especificaciones diseñadas.
En conclusión, comprender cómo leer los comparadores y su funcionamiento es crucial para aplicaciones que implican comparaciones de voltaje. Esperamos que este artículo le haya ayudado a conocer la funcionalidad de los comparadores, las mediciones que proporcionan y su funcionamiento interno. Creemos que esta explicación aclara la importancia de los comparadores en los sistemas electrónicos y sus usos prácticos.
