¿Cómo establece el voltaje de referencia para un comparador?

Esto es una especie de circuito interesante; en lugar de utilizar una tensión de alimentación única, se utiliza una fuente de alimentación doble (positiva y negativa), por lo que la salida del comparador cambia de forma positiva (relativa a 0v) y enciende el LED verde, o completamente negativa (nuevamente con Respecto a 0v) y enciende el led rojo. Sin la tensión de alimentación negativa, la salida del comparador no podría ser negativa.

Para aclarar esto, he agregado dos fuentes de voltaje (baterías de 6v) para mostrar cómo se pueden suministrar + Ve, -Ve y 0v. Así que + Ve es + 6v, y -Ve es -6v con respecto al suelo (0v).

Además, se han usado dos divisores de voltaje; esto es obviamente para fines de demostración (como un experimento de laboratorio); por lo general, podría haber un divisor de voltaje conectado al lado - del comparador, y el lado + se alimentaría desde un voltaje conectado a alguna otra parte del circuito que está para ser comparado con la referencia.

En este caso, el lado - está conectado a un divisor de tensión formado por un resistor fijo R4 y un potenciómetro R3, por lo que la tensión - puede variarse causando El comparador para cambiar estados.

Mientras que R1 / R2 está en paralelo con R3 / R4, no tienen ningún efecto el uno sobre el otro, ya que ambos están conectados a los rieles opuestos + Ve y -Ve, y sus puntos medios están aislados Entradas de impedancia del comparador.)

La tensión presentada en el pin - del comparador será

 (R3 / (R3 + R4)) * (+Ve - -Ve) + -Ve

y el voltaje alimentado al pin + será

(R2 / (R1 + R2)) * (+Ve - -Ve) + -Ve

Como ejemplo, supongamos que R1 = 100 Ω y R2 = 300 Ω.

El voltaje alimentado en el pin + del comparador sería:

(300 / (100 + 300)) * (6 - (-6)) + (-6) = 3v

Creo que tu confusión es sobre la regla de que "cuando los componentes están en paralelo, los voltajes a través de ellos son iguales".

Veamos el circuito paralelo más simple:

LosresistoresR1yR2estánenparalelo.

Elmotivodelareglaesqueelpotencial(voltaje)esunapropiedaddeunnodoenuncircuitoounaposiciónenelespacio.SitenemosunapartículacargadaenBylamovemosaA,noimportacómolleguemosaA(tampocopasamosporR1oR2),tendremosqueagregarlamismacantidaddeenergíaparallegarallí,definidaporladiferenciadepotencial(voltaje)entreAyB.

Ahoraveamosdosdivisoresdevoltajeenparalelo:

Ahora la combinación R1-R3 está en paralelo con la combinación R2-R4.

Si tomamos una partícula cargada de B a A , no importa qué camino tomemos, siempre requiere la misma cantidad de energía.

Pero eso no fuerza ninguna igualdad entre los potenciales en X y Y . Desde un punto de vista de potencial eléctrico, X puede ser "10% del camino desde A a B " y Y podría ser "90% del camino desde A a B ".

Por ejemplo, digamos que B está en 0 V, y A está en 100 V. Entonces, si R1 y R3 son ambos de 50 ohmios, sabemos por el voltaje la regla divisoria de que X está a 50 V. Esto no depende del R2, R4 o del voltaje en Y .

Si R2 es de 30 ohms y R4 es de 70 ohms, entonces la regla del divisor de voltaje nos dice que el voltaje en Y es de 70 V. De nuevo, no depende en absoluto de R1, R3, o el voltaje en X .

Finalmente, déjame revisar una cosa más por la que te puedes haber confundido. Aquí está su esquema de nuevo:

Notequelasdoslíneasseencuentranypongouncírculorojo,hayun"punto" pesado en la intersección de las dos líneas. Este punto indica que los cables están conectados en esa intersección.

Fíjate en el otro lugar donde se juntan dos líneas y pongo un círculo azul. No hay ningún punto en esa intersección. Esto significa que los dos cables están no conectados allí. Así que no hay conexión paralela entre las dos resistencias superiores. La única conexión paralela es entre los divisores de voltaje en su conjunto (como en mi segundo ejemplo, arriba).

Creo que te estás confundiendo con los dos divisores de voltaje que están en paralelo a través de los rieles de voltaje + ve y -ve.

Recuerde que cada divisor de voltaje está formado por un par de resistencias en serie. Hay dos divisores de voltaje en los rieles (y, por lo tanto, aparecen en paralelo a usted) simplemente porque el voltaje de la fuente es el mismo para cada divisor (a través de + ve y -ve). No dejes que esto te confunda. Muchos circuitos comúnmente tendrán muchos divisores de voltaje diferentes como este. Incluso dentro del Op-Amp en sí, habrá varios divisores de voltaje similares (hechos de resistencias en serie) y estos divisores estarán a través de los rieles + ve y -ve que entran al op-amp.

Esto no es raro. Pero tampoco es una excepción a la regla, como dices.

Los divisores de voltaje todavía están hechos de un par de resistencias en serie. Solo hay dos de ellos, en paralelo.

R3 es un potenciómetro, mientras que todas las demás resistencias en el circuito tienen un valor fijo. R3 es variable a propósito, por lo que puede ajustar el voltaje en la entrada negativa del comparador para que gire en una u otra dirección. Con un potencial más negativo en la entrada, se encenderá el led rojo. Swing más positivo, el led verde se encenderá.