Pingevõrdlusseade on üsna huvitav seade. Kuidas ta töötab? Mis võimaldab selle funktsioone täita? On võimatu märkimata jätta nende olulist tähtsust arvukates kodumasinates, mida igas kodus leidub.
Üldine teave
Elektroonikalülituste juhtimiseks kasutatakse suurt hulka erinevaid seadmeid. Need võimaldavad signaalide hargnemist ja kohandamist. Kahe erineva impulsi võrdlemiseks kasutatakse komparaatorit. Mida ta esindab? Pingekomparaator on seade, mis võrdleb kahte erinevat pinget ja voolu ning saadud andmete põhjal toodab lõpliku võimsussignaali. Selle abiga näidatakse saadud suurem väärtus ja näidatakse saadud parameetrite suhe. Seadmel on kaks analoogsisendi terminali, mis suudavad töödelda negatiivseid ja positiivseid signaale. Neil on sarnaselt ADC-ga ka üks binaarne digitaalne väljund. Millel selle funktsioon põhineb? Töö tagamiseks luuakse alati transistori pinge komparaator.
Mida kasutatakse nüüdisajal
Algul kasutati laialdaselt integreeritud pingekomparaatoreid. Nende töö iseloomulike tunnuste tõttu nimetati neid suureks kiiruseks. Need nõuavad teatud vahemikus olevat diferentsiaalpinget, mis on võrgupingest palju madalam. Sellised seadmed ei võimaldanud väliste signaalide olemasolu, mis ületaksid kehtestatud piire. Kaasaegsel analoog-digitaalpinge komparaatoril on transistori sisend. Reeglina ei tohiks selle potentsiaalne signaal ületada väärtust 0,3 V. Tihti võib mikrokontrollerilt leida pingekomparaatori. Sellisteks puhkudeks kasutatakse firmade Microchip ja Atmel tooteid. Kui tegemist on stereokomparaatoriga (neid nimetatakse ka ülikiire tüüpi komparaatoriteks), siis nõutav lävi ei ületa 0,2 V. Tuleb märkida, et kasutatava vahemiku väärtust piirab konkreetne sisendpinge.
Kas see on kõik?
Muidugi mitte! Operatsioonivõimendil on ka pingekomparaator. See on seade, milles sisendi ja suure signaali takistuse erinevus on äärmiselt peenelt tasakaalustatud. Seetõttu kasutatakse neid juhtudel, kui on vaja tagada madalpingega ahelate töö. Samuti nimetatakse sageli operatiivvõimendeid kasutavaid seadmeid ka videospektri komparaatoriks. Teoreetiliselt võib see töötada avatud ahela konfiguratsioonis (st ilma negatiivse tagasisideta). Sellistel juhtudel kasutatakse seadetmadala jõudlusega võrdlusvahendina.
Millised on operatiivvõimenditega komparaatorite puudused
Neil on sellised negatiivsed punktid:
- Niisiis, nende põhieesmärk on töötada lineaarses režiimis, kui negatiivset tagasisidet pole. Neil on ka üsna märkimisväärne taasterežiim.
- Peaaegu kõigil operatiivvõimenditel on sisemised kompensatsioonikondensaatorid, mis piiravad kõrgsagedussignaalide genereerimisel väljundpinge pöördekiirust. Seetõttu põhjustab selliste ahelate kasutamine impulsside mõningast viivitust.
- Ja lõpuks, võrdlusalal puudub sisemine hüstereesi.
Nende puuduste tõttu läheb erinevate vooluahelate juhtimiseks seadme kasutamine sageli ilma erinevate võimenditeta. Ainus erand on generaatori kasutamine.
Kasuta
Pingevõrdlusseadet kasutatakse sageli tootmisprotsessides, kus väljundpinge on piiratud. Kuid samal ajal on vajalik, et see suhtleks hästi digitaalse loogikaga. Seetõttu võib neid sageli leida erinevatest soojusseadmetest. Näiteks on temperatuuri lüliti, termostaat ja nii edasi. Neid saab kasutada ka selliste seadmete signaalide ja takistuste võrdlemiseks nagu stabilisaator, taimer jne. Koduseadmetes need sisaldavadpeaaegu iga mikrokiip. Pingevõrdleja võib leida mikrolaineahjus, ahjus ja paljudes teistes kaasaegsetes seadmetes.
Tööpõhimõte
Lähme selle seadme loogiliste "mõtete" juurde. Nii et algselt antakse pluss-sisendisse analoogsignaal. Seda nimetatakse mittepööratavaks. Seejärel liigume väljapääsu poole. Seda nimetatakse ümberpööratuks ja see võib saata kahte sarnast vastupidise polaarsusega signaali. Mis määrab seadme poolt "vastuvõetud" otsuse? Oletame, et analoogsisend on suurem kui väljund. Sel juhul saame loogilise ühiku. Tänu sellele lülitatakse näiteks sisse transistori avatud kollektor või tehakse mõni muu toiming ahela mõne muu elemendiga. Ja ta hakkab täitma talle määratud funktsioone. Kui analoogväljund on sisendist suurem, töötab seade loogilises nullrežiimis ja midagi ei juhtu. Sellistes olukordades mängib suurt rolli komparaatori võrdluspinge.
Ja natuke veel seadme kohta
Pöörame tähelepanu kahe läve ja faasi võrdlejatele. Nende rakendamise puhul põhineb töö peaaegu alati mõjul loogikaahelate sisenditele. Ja nende toimimine sõltub toitevõrgu tasemest. Võib öelda, et need on üsna omapärased elemendid signaali üleminekul analoogvormilt digitaalsele. Tänu sellele on võimalik signaali väljundite määramatust mitte täpsustada. Miks? Tõsiasi on see, et komparaator suudab alati tagada hüstereesiahela teatud fikseerimise.
Rakendus
Vaatleme lähem alt, kus ja kuidas neid kasutatakse. Nii et paljudes majades on sülearvuti või telefoni aku tühjendamiseks pingekomparaator, kaalud, võrgupinge andurid. Neid võib leida paljudest erinevatest integraallülitustest, kus neid kasutatakse sisendimpulsside juhtimiseks. See säilitab side signaaliallika ja sihtkoha vahel. Sageli kasutatakse komparaator-regulaatorit (päästikut) Shimmerit. See oluline eelis on võimalus töötada mitme kanaliga režiimis, kui on võimalik võrrelda märkimisväärset hulka signaale. See pakub väga laia funktsionaalsust (võrreldes tavaliste komparaatoritega). Samuti kasutatakse neid seadmeid töödeldava pinna oleku visuaalseks määramiseks. Nendel eesmärkidel kasutatakse kareduse võrdlejat.
Programmeerimine
Võrdlusseadmeid kasutatakse PWM-lülituse osana. Kuid mitte ainult. Neid saab kasutada ka üksikute programmide või nende komponentide kirjutamiseks. Seega kasutatakse neid sageli Java-kogude loomiseks. Mida selleks vaja on? Siin on väike nimekiri vastustega:
- Esialgu peaksite hoolitsema arenduskeskkonna eest. Võib soovitada Mavenile tähelepanu pöörata. Selles luuakse projekt ja valitakse selle jaoks vajalikud komponendid.
- Seejärel installitakse täiendavad utiliidid ja peaksite alustama uue faili loomist. Pea meeles katkestadaprotsess on kehtetu. Samuti on töötamise ajal soovitatav säästa kõigis tööetappides.
- Kui kõik on valmis, peate määrama vajalikud seaded.
- Seejärel peate looma klassi, mida kasutatakse andmete kontrollimiseks ja jagamiseks soovitud mälurakkudesse. Klassi kasutatakse ka teatud teabe sorteerimiseks konkreetsete parameetrite järgi ja vajadusel nende kaitse tagamiseks.
Kuidas valida seadet ostmisel
Näib, et igast raadiotehnika poest on võimalik osta valmis võrdlusseade. Selle hind sõltub esitatud nõuetest. Kõigepe alt peate otsustama seadme eesmärgi üle. Siis peaks tähelepanu saama selline hetk nagu kanalite arv. Samuti peaksite hoolik alt kontrollima seadet väliste kahjustuste suhtes. Seega võib see transportimise ajal kahjustada saada või olla lihts alt halvasti teostatud.
Kuidas testida pinge võrdlusseadme jõudlust
Paljudel algajatel raadioamatööridel tekib sageli küsimus, kuidas teada saada, kas seadet saab kasutada. Selleks ei pea teil olema keerulist vooluahelat või seadet. Selleks kasutage lihts alt voltmeetrit. Sellisel juhul suunatakse sisenditele reguleeritav pinge ja tehakse kindlaks, kas see töötab või mitte. Me ei tohiks unustada, et seadmed sisaldavad sageli väljundtransistorit. Neil on nagu "õhus rippuv" kollektor ja emitter. Seetõttu on vaja tagada sobiv ühendus. Sel juhul edasipööratud sisend rakendatud võrdluspinge.
Järeldus
Seega arvestati pingevõrdlejat. See kasulik seade pakub tööd paljudele erinevatele seadmetele. Võrdleja võimaldab teil luua palju erinevaid vooluringe ja oluliselt laiendada raadioamatööri tegevusvaldkonda. Te ei tohiks piirduda juba olemasolevate arendustega. Samal ajal on vaja õppida, kuidas tagada, et komparaator töötab teiste elementidega.
