Comparadores de ventana

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Comparadores de Ventana con Amplificadores Operacionales.

Un comparador es un circuito electrónico, ya sea analógico o digital, capaz de comparar dos señales de entrada y variar la salida en función de cuál es mayor.
En un circuito electrónico, se llama comparador a un amplificador operacional en lazo abierto (sin realimentación entre su salida y su entrada) y suele usarse para comparar unatensión variable con otra tensión fija que se utiliza como referencia.
Como todo amplificador operacional, un comparador estará alimentado por dos fuentes de corriente contínua (+Vcc, -Vcc). El comparador hace que, si la tensión de entrada en el borne positivo (en el dibujo, V1) es mayor que la tensión conectada al borne negativo (en el dibujo, V2), la salida (Vout en el dibujo) será igual a +Vcc.En caso contrario, la salida tendrá una tensión -Vcc.

El OA (Amplificador Operacional) como Comparador

(Representación esquemática de un amplificador operacional funcionando como comparador)

Los comparadores son circuitos no lineales que, como su nombre indica, sirven para comparar dos señales (una de las cuales generalmente es una tensión de referencia) y determinar cuál de ellas esmayor o menor. La tensión de salida tiene dos estados (binaria) y se comporta como un convertidor analógico-digital de 1 bit. Su utilización en las aplicaciones de generación de señal, detección, modulación de señal, etc., es muy importante y constituye un bloque analógico básico en muchos circuitos.

La función del comparador es comparar dos tensiones obteniéndose como resultado una tensión alta(VOH) o baja (VOL). En la figura 9.1.a se presenta el símbolo para representar comparadores que es el mismo que el utilizado para amplificadores operacionales. La operación de un comparador, representado en la VTC de la figura 9.1.b, se puede expresar como:

En el caso de que la tensión Vn esté fijada a 0, entonces la tensión de salida Vo=VOL o Vo=VOH en función de si Vp<0 o Vp>0,respectivamente. El comparador acepta señales analógicas a la entrada y proporciona señales binarias a la salida. Este elemento constituye un nexo de unión entre el mundo analógico y digital.

Los OAs pueden actuar como comparadores cuando la ganancia diferencial en lazo abierto sea alta (>10.000) y la velocidad no sea un factor crítico. Como ejemplo, el OA 741 se comporta como un elemento de entradalineal si la tensión de entrada en modo diferencia está comprendida entre los valores –65μV<Vd<+65μV. Fuera de ese rango la etapa de salida del amplificador entra en saturación y puede comportarse como comparador.

Comparadores de ventana

Comparador de ventana es un circuito diseñado para suministrar un cambio de estado en salida únicamente cuando la entrada se encuentre entre doslimites bien definidos, esto es, dentro de una tensión “ventana”. Los dos niveles se refieren normalmente como VcL y VLL. Cuando el nivel se halla por debajo de VLL, la salida estará en nivel bajo; basculará al estado opuesto cuando la entrada se situe entre VLL y VuL y volverá al nivel bajo cuando la entrada supere el valor de VuL. Un circuito básico puede tener tres posibles condiciones de entrada:El detector de ventana, también llamado comparador de ventana, permite determinar si una tensión de entrada está comprendida dentro de un rango de tensiones. El circuito puede ser construido fácilmente mediante dos comparadores y dos tensiones de referencia que definen el límite superior (VTH) e inferior (VTL). En el circuito de la figura 9.8 se presenta un comparador de ventana basado en elLM339 y su VTC. Si se verifica que VTL<Vi<VTH entonces la salida es alta (VOH=VCC); en el resto de los valores la salida es baja (VOL=0 V)

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Comparador de ventana con dos amplificadores operacionales

Algunas veces es necesario saber si una señal o nivel de tensión está dentro o fuera de un límite aceptable.
Con ayuda de un comparador (Amplificador operacional) que controle el nivel...
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