T.P. Nº 7 Comparadores Analógicos

Teoría
Comparadores analogicos a lazo abierto


Si no existe realimentación la salida del A. O. será la resta de sus dos entradas multiplicada por un factor. Este factor suele ser del orden de 100.000 (que se considerará infinito en calculos con el componente ideal). Por lo tanto si la diferencia entre las dos tensiones es de 1V la salida debería ser 100.000V. Debido a la limitación que supone no poder entregar más tensión de la que hay en la alimentación, el A. O. estará saturado si se da este caso. Si la tensión más alta es la aplicada a la patilla + la salida será la que corresponde a la alimentación VS+, mientras que si la tensión más alta es la del pin - la salida será la alimentación VS.Un comparador es un circuito electrónico, ya sea analógico o digital, capaz de comparar una señal de entrada con un determinado valor, variando su salida según el resultado.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 es mayor que la tensión conectada al borne negativo (en el dibujo, V2), la salida será igual a +Vcc. En caso contrario, la salida tendrá una tensión -Vcc.

Funcionamiento del comparador




En este circuito, Conectamos la patilla V+ del A.O. a masa (tierra) para que sirva como tensión de referencia, en este caso 0 V. A la entrada V- del A.O. hemos conectado una fuente de tensión (Vi) variable en el tiempo, en este caso es una tensión sinusoidal.

A la salida (Vo) del A.O. puede haber únicamente dos niveles de tensión.

• Cuando la tensión sinusoidal Vi toma valores positivos, el A.O. se satura a negativo, esto significa que como la tensión es mayor en la entrada V- que en la entrada V+, el A.O. entrega a su salida una tensión negativa.

Comparador digital

Reciben esta denominación los sistemas combinacionales que indican si dos datos de 'N' bits son iguales y en el caso que esto no ocurra cuál de ellos es mayor. En el mercado se encuentran, generalmente, como circuito integrados para datos de 4 u 8 bits y entradas que facilitan la conexión en cascada para trabajar con más bits. En la imagen1, se puede observar el esquema de 4 bits. Posee dos tipos de entradas: las de comparación (A0...A3 y B0...B3) y las de expansión (<,=, y >) para la conexión en cascada. La función que realiza el comparador anterior se puede observar en la tabla de verdad que aparece en la imagen3. Se puede observar que las entradas de expansión sólo afectan a las salidas cuando los datos en las entradas A y B son iguales.En algunos casos es necesario realizar comparaciones entre entradas que tienen un número de bits mayor que el permitido por el integrado, en estos casos se realiza la conexión de varios integrados en cascada. En la figura2 se muestra un comparador de 8 bits

Comparador de 4 bits, CI 7485

Comparador de 8 bits realizado con el CI 7485

Desarrollo de la pràctica:


Materiales necesarios para el armado del circuito:


- 1 circuito integrado LM324
- 2 resistencias de 1K
- 1 LDR
- 1 potenciómetro de 5K- 1 potenciómetro de 1K
- 1 diodo 1N4007
- 1 transistor BC337- 1 relé de 12V
- 1 lamparita

Practica
1) el circuito fue armado correctamente.

2)
Se puede observar que al oscurecer completamente el sensor de luz cambia el estado de la señal de salida, es decir, el led se enciende.


3)
La lampara no llega  encenderse ya que el LDR se ve afectado por la luz que emite esta misma. Podemos decir que no podemos observar un cambio de comportamiento en el sistema.
4)
a)El sistema no es estable.
El sistema no es estable por que en el circuito solo contamos con una sola tension de referencia y esto ayuda que el circuito tenga un nuevo factor que es el de sensibilidad, esto contribuye a la inestabilidad.


b)La inestabilidad del circuito es periodica.


c)No, no lo utilizaria para hacer un control de luz crepuscular.


5)
El circuito fue modificado.

6)Se oscurecio el sensor y se vario la tension de referencia.
Grafico de la curva de histeresis.

7)
Se repetiron los puntos 3 y 4 del trabajo practico.




Conclusiones:
En este trabajo pudimos observar el comportamiento de un un circuito o un sistema llamado comparadores analogicos.
Tambien pudimos aprender el funcionamiento de un nuevo compenente para nosotros, que es el sensor de luz.
En base a esto armamos un pequeño circuito de detector de luz.Observamos su funcionamiento, sus garantias y sus contras como la mencionada en el punto 4 b) de la parte practica de este trabajo. Vimos el comportamiento y de que manera lo podiamos corregir.
Tambien trabajamos con los problemas que nos podian surgir en este circuito con estos mismos componentes.