22. El comparador

El comparador és un circuit electrònic similar a l’amplificador operatiu, amb la diferència d’especialitzat en donar una sortida digital, que es connecta a la tensió positiva o a la tensió d’alimentació negativa, sense proporcionar tensions intermèdies.

Símbol del comparador.

Els terminals comparadors són els mateixos terminals que un amplificador operatiu. La diferència entre tots dos consisteix en el seu funcionament intern, molt més ràpid i especialitzat en donar-li tot.

Terminals de comparació reial:

• Terminal d’entrada negativa.
• Terminal d’entrada positiu.
• Terminal de sortida.
• Terminal d’alimentació positiva.
• Terminal d’alimentació negativa.

Operació

Un comparador és un component electrònic similar a l'amplificador operatiu. Té dos terminals d’entrada de tensió que es comparen i un terminal de sortida que proporciona una tensió que depèn de la tensió d’entrada que sigui més gran. Si l’entrada positiva té una tensió superior a l’entrada negativa, la tensió de sortida serà positiva. Per contra, si l’entrada negativa té una tensió superior a l’entrada positiva, la tensió de sortida serà negativa.

La diferència ** ** del comparador respecte a l'amplificador operatiu és que la seva sortida està preparada per proporcionar valors extrems. La sortida es connectarà a la tensió d'alimentació positiva o al voltatge negatiu d'alimentació. Aquest circuit no està preparat per donar valors de tensió intermedis.

Un avantatge del comparador és que la vostra resposta és molt més ràpida que la resposta d’un amplificador operatiu equivalent.

Simulació

Al circuit següent podem veure un comparador que funciona com a detector de lluminositat. El circuit il·lumina una làmpada quan el detector de llum detecta poca lluminositat fora de casa.

Aquest comparador té una sortida que es diu a "Open Collector " i això vol dir que només és capaç de connectar la sortida de tensió negativa. Per tant, el circuit necessita la resistència R4 per obtenir una tensió positiva a la sortida.

Aquesta resistència R4 s’anomena “resistència a l’enrotllament <https://en.wikipedia.org/wiki/pull-up_resistor>`__ perquè 'aixeca' la tensió de sortida cap a valors positius.

Exercicis

1. Dibuixeu el símbol d’un comparador.

2. Expliqueu amb les vostres paraules el funcionament d’un comparador.

3. Quants terminals té un comparador real? Per a què serveix cadascun?

4. Quines diferències té un comparador pel que fa a un amplificador operatiu?

5. Per a què serveix una resistència a l’abast i per a què serveix?

   Per què és necessària la resistència a l’accés en alguns comparadors?

6. Quin tipus de comentaris creieu que té el circuit de simulació? Raona la teva resposta.

7. Dibuixa un circuit que utilitzi un comparador per detectar la lluminositat ambiental i encendre una làmpada quan l’entorn sigui fosc.

8. Modifiqueu la simulació anterior perquè la làmpada s’encengui quan hi ha molta llum al sensor i desactiveu -la quan hi ha poca llum.