Elettronica - Comparatori

Elettronica
Comparatori
Andrea Mola
I.T.I.S. Cartesio
9 maggio 2014
Andrea Mola (I.T.I.S. Cartesio)
Elettronica
9 maggio 2014
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Indice
1
Introduzione
Tipologie
2
Comparatore semplice invertente
Senza saturazione
3
Comparatore semplice non invertente
4
Comparatore con isteresi
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Introduzione
Introduzione
Effettuano un confronto tra due segnali d’ingresso e segnalano
sull’uscita quale dei due è maggiore, facendo saturare l’uscita
positivamente +VCC o negativamente −VCC .
Di solito si applica una tensione come costante di riferimento VR ,
quindi l’uscita segnala quando l’unico ingresso supera o resta al di
sotto della tensione di riferimento.
Si utilizza l’OP-AMP.
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Introduzione
Tipologie
Tipologie
Studieremo questi tre tipi:
1
semplice invertente;
2
semplice non invertente;
3
con isteresi (Trigger di Schmitt).
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Comparatore semplice invertente
Comparatore semplice invertente
Vo = G(VR − Vi )
Se Vi < VR
⇒
VR − Vi > 0
⇒
Vo satura a + VCC
Se Vi > VR
⇒
VR − Vi < 0
⇒
Vo satura a − VCC
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Comparatore semplice invertente
Senza saturazione
Comparatore semplice invertente senza saturazione
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Comparatore semplice non invertente
Comparatore semplice non invertente
Vo = G(Vi − VR )
Se Vi < VR
⇒
VR − Vi > 0
⇒
Vo satura a − VCC
Se Vi > VR
⇒
VR − Vi < 0
⇒
Vo satura a + VCC
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Comparatore con isteresi
Comparatore con isteresi [Trigger di Schmitt] (1/3)
VRH
VRL
Vm
VH
Tensione di soglia, quando Vo = VoH ;
Tensione di soglia, quando Vo = VoL ;
Valore medio dell’isteresi;
Larghezza dell’isteresi.
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Comparatore con isteresi
Comparatore con isteresi [Trigger di Schmitt] (2/3)
Per ricavare i valori sopra definiti si utilizza il principio di
sovrapposizione degli effetti, da cui:
VRH =
V
VoH
R1 +
R2
R1 + R2
R1 + R2
VRL =
VoL
V
R1 +
R2
R1 + R2
R1 + R2
VRH + VRL
2
VH = VRH + VRL
Vm =
ottenendo il valore medio:
Vm =
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R1 VoL + VoH
R2
V+
R1 + R2
R1 + R2
2
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Comparatore con isteresi
Comparatore con isteresi [Trigger di Schmitt] (3/3)
Solitamente i valori VoL e VoH sono uguali, ma contrari (VoL = −VoH ),
quindi:
Valore medio dell’isteresi
Vm =
R2
V
R1 + R2
Larghezza dell’isteresi
VH =
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R1
(VoH − VoL )
R1 + R2
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Comparatore con isteresi
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