Los comparadores son fundamentalmente similares a los amplificadores operacionales, hay una etapa de entrada diferencial seguida de una o más etapas de amplificación de extremo único. Las diferencias son.
- Los comparadores no tienen que preocuparse por controlar la respuesta de frecuencia para proporcionar estabilidad.
- Los comparadores están diseñados para tolerar la ejecución en saturación, ya que es donde pasarán la mayor parte del tiempo.
- Los comparadores a menudo tienen salidas de colector abierto.
Entonces, ¿cómo funcionan? Veamos el esquema simplificado de LM339 que publicó Andy.
CadaentradatieneunpardetransitoresPNP(otrosdiseñospuedenusarunsoloBJToFETy/omivueltaeldiseñoparausardispositivostipoN,peroelprincipioeselmismo).Estosintentandirigirlacorrientehaciaabajo,cualquieraquesealaramaquetengaelvoltajedeentradamásbajo.
Enlaparteinferiordeambasramashayun"espejo actual". Esto intenta hacer que la corriente en su rama derecha coincida con la corriente en su rama izquierda.
Cuando in + es más alto que más corriente, se dirige hacia abajo en la rama derecha. Sin embargo, el espejo actual limita la corriente en su rama derecha para que coincida con la rama izquierda. El resto de la corriente fluye a través de la base del siguiente transistor que lo enciende. Esto, a su vez, tira de la base del transistor de salida a tierra y lo apaga. Un pull-up externo tirará de la salida a un nivel alto.
Cuando in + es más bajo que más corriente, se dirige hacia abajo en la rama izquierda. El reflejo actual intenta (y falla) hacer que la corriente en su rama derecha coincida con la rama izquierda. Al hacerlo, tira de la base de la siguiente etapa baja, apagando el transistor. Esto permite que la corriente fluya desde la fuente de corriente de la mano derecha a la base del transistor de salida, encendiéndola y tirando de la salida a un nivel bajo.