¿Hay un nombre para este tipo de comparador?

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Tengo dos señales analógicas, y necesito generar una señal digital (para usar como una interrupción para una MCU) cuando los voltajes difieren más que una cierta cantidad. Va a ser algún tipo de arreglo de comparador, pero ¿esto tiene un nombre? Los comparadores de ventanas están en el tipo correcto de área, pero no son diferenciales.

    
pregunta BeB00

5 respuestas

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¿Esto tiene nombre?

Sí, es un comparador de ventanas aunque creas que no lo es. Los comparadores de ventana regulares tienen una entrada "variable", pero no hay nada de malo en que la entrada "fija" también sea variable. Considere este circuito "regular": -

Si la mitad de las tres resistencias eran, de hecho, dos resistencias en serie (con la nueva entrada alimentando el punto central) entonces obtienes un comparador de ventana (magnitud). Dependiendo de cómo desea que funcione esto, puede convertir los dos resistores externos en una fuente de corriente y en un sumidero de corriente, e incluso podría usar algo como un TL431 en todo el ancho del resistor medio para definir umbrales precisos por encima y por debajo del nuevo entrada de referencia.

Todavía es un comparador de ventanas.

    
respondido por el Andy aka
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El circuito más cercano con un nombre es un comparador de ventana . Por lo general, estos comparan una tensión con un rango mínimo / máximo fijo. En su caso, desea comparar un voltaje a un rango que depende de otro voltaje. Una forma de pensar esto es un comparador de ventanas con algunos circuitos adicionales que crean los niveles de las ventanas sobre la marcha.

Otra forma es crear abs (A - B) usando un amplificador de diferencia y un rectificador de precisión, y luego comparar ese resultado con un umbral fijo.

Otra forma, por supuesto, es hacer todo esto digitalmente. Si el mayor ancho de banda de interés es solo de unos 10s de kHz o menos, entonces esto se puede hacer en un microcontrolador. Muestras las dos señales con A / D, luego el resto es firmware.

    
respondido por el Olin Lathrop
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Un solo chip que sería suficiente para hacer esto sería un IC multi-opamp; No importa lo que hagas, necesitarías componentes externos para establecer la diferencia de umbral, por lo que no hay nada que puedas hacer al respecto.

Si existiera el componente perfecto para su caso de uso, aún necesitaría componentes: su super-funky IC especializado y alguna resistencia externa para establecer el voltaje de umbral, más un condensador de desacoplamiento para la fuente de alimentación.

Propongo el siguiente circuito, ingenuo, que hace lo que recomiendan los demás, y solo usa cinco componentes discretos (en lugar de los 2 que necesitarías con tu IC especializado):

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Ahora, dirás, cuentas

  • cuatro opamps,
  • diez resistencias,
  • dos diodos y
  • 1 condensador de desacoplamiento.

Déjame abordar esto más tarde. Primero un poco de funcionalidad:

  • U1-A, R1 – R4: Amplificador de diferencia clásico, ganancia unitaria; salida por lo tanto IN_B-IN_A
  • U1-B, R5, R6, D1, D2: "rectificador de precisión" clásico
  • U1-C, R7, R_adj: Comparador; divisor de voltaje establece el umbral
  • U1-D, R8-R10: fuente de voltaje constante para la tierra virtual; R8 - R9 establece el voltaje de referencia / tierra virtual en V_supply / 2; R10 se utiliza para cargar la salida ligeramente, para evitar oscilaciones no amortiguadas.

Como se dijo, estos son en realidad 5 componentes en total:

  • U1-A – U1-D: es absolutamente común encontrar quad-opamps. El LMC6484 es una opción popular de ferrocarril a ferrocarril. Como supongo que no planea agregar un segundo suministro, necesitaremos un terreno virtual.
  • R1 – R10: hay matrices de resistencias que puede comprar que solo contienen la misma resistencia varias veces en un solo paquete. Fácil de recoger, colocar y soldar.
  • R_adj: en algún momento, debe establecer el voltaje de umbral.
  • D1 & D2: hay paquetes de tres pines de diodo doble que tienen exactamente un pin conectado al cátodo de uno, y el ánodo del otro diodo interno
  • C1: no tienes tiempo de desacoplar tu fuente de alimentación. De hecho, probablemente debería agregar uno de estos al punto de voltaje de umbral (+ de U1-C) y también al centro del divisor R8 - R9, pero definitivamente funcionará sin
respondido por el Marcus Müller
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Hay un chip de oddball (LTC1042) que hace exactamente lo que usted desea; el fabricante, de hecho, lo llama " comparador de ventana ". Incluso tiene una entrada de Z alta para el medio ancho de la ventana.

Puede alimentar un voltaje en cada entrada y un voltaje fijo para determinar el ancho de la ventana de comparación, por lo tanto, como máximo 3 partes si no tiene disponible un voltaje de referencia adecuado.

No es un dispositivo de alta velocidad (tiempo de respuesta de ~ 100usec).

También tenga en cuenta que, a pesar de que se muestra como un producto activo, el hecho de que no se haya migrado a un paquete SMT probablemente no sea suficiente para la disponibilidad en el futuro. En el lado positivo, ha estado disponible durante décadas.

    
respondido por el Spehro Pefhany
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No conozco un nombre, pero creo que la forma más obvia de hacerlo sería con un amplificador diferencial (con un punto de polarización elegido apropiadamente para aplicaciones de suministro único) seguido del comparador de ventanas que mencionas.

    
respondido por el Peter Green

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