estoy trabajando en un comparador de señal. Quiero crear una salida de señal de 0.2 voltios si la entrada está por debajo del valor de referencia y 0.8 voltios si la entrada está por encima de la referencia. Lo estoy haciendo con un arduino y uso un poteciómetro para cambiar la referencia entre 0,3 voltios y 0,7 voltios.
La señal de entrada está cambiando entre 0.85 y 0.05 voltios con una frecuencia máxima de 3 Hz.
Esta es la simulación sugerida:
Entrada: Para determinar si la entrada está por encima o por debajo de su referencia, puede usar un comparador, una entrada es su señal y la otra entrada es un divisor de voltaje. Esto no se muestra en mi respuesta.
Lo hago con un arduino y utilizo un poteciómetro para cambiar la referencia entre 0,3 voltios y 0,7 voltios.
Alternativamente, uno puede leer el voltaje en un pin Arduino ADC y compararlo con una referencia digital (¡flexible!).
Salida: Este circuito debería funcionar para crear la forma de onda de voltaje que se controlará mediante un pin Arduino IO. Luego, puede amortiguar la salida del divisor de voltaje con una memoria intermedia.
Un transistor como el FDN327N funcionará bien con un voltaje de compuerta de 5V. Es posible que las resistencias deban ajustarse nuevamente para darle un voltaje más preciso. Acabo de hacer un cálculo aproximado.
\ $ V_ {outL} = 0.2V = V_ {cc} × R_2 / (R_2 + R_3) \ $
\ $ V_ {outH} = 0.8V = V_ {cc} × (R_2 + R_1) / (R_1 + R_2 + R_3) \ $
Primero selecciona \ $ R_3 \ $, luego calcula \ $ R_2 \ $, luego \ $ R_1 \ $.
Tenga en cuenta que la lógica es una salida de pin IO invertida alta en 0.2V y viceversa.
Al comparar dos señales analógicas, el siguiente circuito funcionará:
Este esquema asume que el comparador es un dispositivo de tipo de drenaje abierto (o de colector abierto), que generalmente está disponible.
Los valores de resistencia son una forma de obtener el voltaje deseado, pero no son valores estándar. Para encontrar la relación entre los valores de resistencia, básicamente necesita usar ecuaciones de divisor potenciales de manera que en un estado tenga:
$$ 0.2 = V_ {cc} \ times \ frac {R_c || R_b} {(R_c || R_b) + R_t} $$
Y en el otro estado:
$$ 0.8 = V_ {cc} \ times \ frac {R_b} {R_b + R_t} $$
Después de un poco de álgebra, y asumiendo que usas un suministro \ $ + 5 \ mathrm {V} \ $, obtienes:
$$ R_t = 5.25 \ times R_b $$ $$ R_c = 0.28 \ times R_b $$
Esto producirá \ $ 0.8 \ mathrm {V} \ $ cuando la señal es mayor que la referencia. Producirá \ $ 0.2 \ mathrm {V} \ $ cuando la señal sea más pequeña que la referencia.
Nota: si el comparador no está abierto, o si utiliza un amplificador operacional riel a riel, es posible ajustar las ecuaciones de modo que en la de \ $ 0.8 = \ $, reemplace \ $ R_t \ $ con \ $ (R_t || R_c) \ $.
Construí un modelo de circuito para la configuración de amplificador operacional riel a riel descrito anteriormente.
Aquí está la cadena de Wolfram Alpha que hace el álgebra descrita:
eqn {0.2 = 5 * (1 / (1 / r_1 + 1 / r_2)) / (r_3 + (1 / (1 / r_1 + 1 / r_2))); 0.8 = 5 * (r_2) / (r_2 + (1 / (1 / r_1 + 1 / r_3))); r_2 = 1000} para r_3, r_1
(o vaya a este enlace sysvis.io/YpCalT)
Esto da como resultado R3 = 21K, R1 = 7K, para R2 = 1K
(R3 = Rt; R1 = Rc; R2 = Rb)
Aquí hay un circuito www.systemvision.com que implementa esta configuración: enlace
esto produce la onda cuadrada de 0.2V a 0.8V.
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