تطبيقات المقارنة

لا تقدم هذه المقالة سياقًا كافيًا لأولئك الذين لا يعرفون الموضوع . يرجى المساعدة في تحسين المقالة من خلال توفير المزيد من السياق للقارئ . ( مارس 2014 ) ( تعرف على كيفية ومتى يمكنك إزالة هذه الرسالة )

المقارن هو مكون إلكتروني يقارن بين جهدي دخل. المقارنات وثيقة الصلة بمضخمات التشغيل ، ولكن المقارن مصمم للعمل بتغذية راجعة موجبة وبإخراج مشبع عند أحد سكك الطاقة أو الأخرى. إذا لزم الأمر، يمكن تشغيل مكبر تشغيلي كمقارن ضعيف الأداء، ولكن معدل انحداره سوف يتضرر.

مخرج ثنائي الاستقرار يشير إلى أي من المدخلين له جهد أعلى. أي،

${\displaystyle V_{\text{out}}={\begin{cases}V_{{\text{S}}+}&{\text{if }}V_{1}>V_{2},\\V_{{\text{S}}-}&{\text{if }}V_{1}<V_{2},\\0&{\text{if }}V_{1}=V_{2},\end{cases}}}$

حيث و هما اسميًا جهد الإمداد الموجب والسالب (والذي لا يظهر في الرسم التخطيطي). ${\displaystyle V_{{\text{S}}+}}$${\displaystyle V_{{\text{S}}-}}$

يتكون كاشف العتبة مع الهستيريسيس من مكبر تشغيلي وسلسلة من المقاومات التي توفر الهستيريسيس. ^{[1] : 5  [2] : 7  [3]} مثل أجهزة الكشف الأخرى، يعمل هذا الجهاز كمفتاح جهد ، ولكن مع اختلاف مهم. لا تتأثر حالة خرج الكاشف بشكل مباشر بجهد الدخل، ولكن بدلاً من ذلك بانخفاض الجهد عبر أطراف الإدخال الخاصة به (يشار إليها هنا باسم Va). من قانون كيرشوف الحالي ، تعتمد هذه القيمة على Vin وجهد خرج كاشف العتبة نفسه، وكلاهما مضروب في نسبة المقاومة.

${\displaystyle V_{a}={R_{1} \over {R_{1}+R_{2}}}V_{in}+{R_{5} \over {R_{1}+R_{2}}}V_{THRout}}$

على عكس كاشف عبور الصفر، لا يتحول الكاشف ذو الهستيريسيس عندما يكون Vin صفرًا؛ بل يصبح الناتج Vsat+ عندما يصبح Va موجبًا وVsat- عندما يصبح Va سالبًا. يكشف الفحص الإضافي لمعادلة Va أن Vin يمكن أن يتجاوز الصفر (موجبًا أو سالبًا) بمقدار معين قبل أن يتسبب في تبديل خرج الكاشف. من خلال ضبط قيمة R1، يمكن زيادة أو تقليل مقدار Vin الذي سيتسبب في تبديل الكاشف. الهستيريسيس مفيد في تطبيقات مختلفة. لديه مناعة أفضل للضوضاء من كاشف المستوى، والذي يستخدم في دوائر الواجهة. تتميز ردود الفعل الإيجابية الخاصة به بانتقال أسرع، لذلك يتم استخدامه في تطبيقات التوقيت مثل عدادات التردد. كما يتم استخدامه في أجهزة الاهتزاز المتعددة غير المستقرة الموجودة في أدوات مثل مولدات الوظائف.

كاشف التقاطع الصفري هو جهاز مقارنة بمستوى مرجعي مضبوط على الصفر. ويستخدم للكشف عن التقاطع الصفري لإشارات التيار المتردد. ويمكن تصنيعه من مكبر تشغيلي بجهد دخل عند مدخله الموجب (انظر الرسم التخطيطي للدائرة) ^{[ يحتاج إلى توضيح ]} .

عندما يكون جهد الدخل موجبًا، يكون جهد الخرج قيمة موجبة؛ وعندما يكون جهد الدخل سالبًا، يكون جهد الخرج قيمة سالبة. إن حجم جهد الخرج هو خاصية للمضخم التشغيلي ومصدر الطاقة الخاص به.

تتضمن التطبيقات تحويل الإشارة التناظرية إلى نموذج مناسب لقياس التردد، في حلقات مقفلة الطور ، أو التحكم في دوائر الإلكترونيات الكهربائية التي يجب أن تتحول بعلاقة محددة إلى شكل موجة التيار المتناوب.

يستغل هذا الكاشف الخاصية التي مفادها أن التردد اللحظي لموجة FM يتم تحديده تقريبًا بواسطة حيث هو الفارق الزمني بين تقاطعات الصفر المتجاورة لموجة FM ${\displaystyle f_{i}={\frac {\Delta t}{2}}}$${\displaystyle \دلتا ت}$

^[4]

جهاز متعدد الاهتزازات ثنائي الاستقرار تم تنفيذه كمقارن مع الهستيريسيس .

في هذا التكوين، يتم تطبيق جهد الدخل من خلال مقسم الجهد المشكل بواسطة و (الذي قد يكون المقاومة الداخلية للمصدر) على المدخل غير العاكس ويتم توصيل المدخل العاكس بالأرض أو الرجوع إليه. منحنى الهستيريسيس غير عاكس وعتبات التبديل هي حيث هو أكبر مقدار خرج للمضخم التشغيلي. ${\displaystyle {R_{1}}}$${\displaystyle {R_{2}}}$${\displaystyle \pm {\frac {R_{1}}{R_{2}}}V_{\text{sat}}}$${\displaystyle V_{\text{سات}}}$

بدلاً من ذلك، يمكن تبديل مصدر الإدخال والأرض . الآن يتم تطبيق جهد الإدخال مباشرةً على الإدخال العاكس، ويتم توصيل الإدخال غير العاكس بالأرض أو الرجوع إليه. منحنى الهستيريسيس معكوس وعتبات التبديل هي . يتم استخدام هذا التكوين في مذبذب الاسترخاء الموضح أدناه. ${\displaystyle \pm {\frac {R_{1}}{R_{1}+R_{2}}}V_{\text{sat}}}$

من خلال استخدام شبكة RC لإضافة ردود فعل سلبية بطيئة إلى مشغل شميت المقلوب، يتم تشكيل مذبذب استرخاء . تتسبب ردود الفعل من خلال شبكة RC في تذبذب خرج مشغل شميت في موجة مربعة متماثلة لا نهاية لها (أي أن مشغل شميت في هذا التكوين عبارة عن اهتزاز متعدد غير مستقر ).