[Elettronica] Comparatore con op amp
Salve a tutti, non saprei come costruire un comparatore utilizzando un'amplificatore operazionale.
In particolare lo dovrei fare su LTSpice usando il modello OP07.
Se V1 e V2 sono i due ingressi dell'op amp vorrei ottenere in output 1V se V1
In particolare lo dovrei fare su LTSpice usando il modello OP07.
Se V1 e V2 sono i due ingressi dell'op amp vorrei ottenere in output 1V se V1
Risposte
Premesso che non è consigliabile utilizzare un operazionale per realizzare un comparatore analogico [nota]Ma bensì gli appositi comparatori integrati.[/nota], per poterti dare una risposta è come minimo necessario sapere quale sarà il circuito che andrà a pilotare in uscita quell'opamp e quale tolleranza sia ammessa su quei due livelli di tensione.
Posso sapere in che corso di studi/ disciplina stai affrontando questo problema? Suppongo che la simulazione sia successiva allo studio teorico e di conseguenza qualche idea su come realizzare questo comparatore dovresti averla, no?
Posso sapere in che corso di studi/ disciplina stai affrontando questo problema? Suppongo che la simulazione sia successiva allo studio teorico e di conseguenza qualche idea su come realizzare questo comparatore dovresti averla, no?
Partendo dal presupposto che, come detto giustamente da RenzoDF, i comparatori non si fanno così, provo ad interpretare quello che hai detto.
Tralasciamo per il momento il problema delle commutazioni spurie dovute al rumore ( in altre parole, non consideriamo un comparatore con isteresi ), immagino tu ti stia riferendo a qualcosa del genere:
Questa configurazione generalmente prevede che la soglia $V_(TH)$ sia fissa e che $V_(IN)$ sia il segnale di ingresso.
Il primo problema è che non è consigliabile utilizzare quel tipo di operazionale come comparatore. Esistono Op-Amp che vengono progettati specificamente per essere utilizzati come comparatori. Questi dispositivi, tipicamente, non sono compensati in frequenza, in modo da aumentare lo slew-rate e quindi rendere più veloce la transizione tra $V_(OH)$ e $V_(OL)$ ( le due tensioni di saturazione alta e bassa in uscita ). Inoltre non sono presenti i circuiti di protezione che entrano in conduzioni per tensioni differenziali di ingresso $v_d$ elevate. Poi generalmente, hanno un'uscita open collector
Devi considerare che stai utilizzando l'operazionale fuori linearità (cioè in assenza di un anello di feedback). L'Op-Amp non si comporta più da amplificatore, e la sua uscita oscilla (a causa del grande guadagno di modo differenziale) tra $V_(OH)$ e $V_(OL)$. Il problema è che questi due valori non li puoi decidere tu, li trovi sul datasheet dell'operazionale.
Se vuoi $V_(OL) = 0V$, quindi dovrai sicuramente scegliere un operazionale rail-to-rail che possa essere alimentato ad alimentazione singola ( ad esempio tra $0V$ e $5V$). Per quanto riguarda l'uscita alta ci puoi fare poco, se ad esempio $V_(OH) = 5V$, quella è e quella rimane. Dipende dal carico del comparatore, in alcuni casi potrebbe andare bene un semplice partitore, ma in moltissimi casi no.
Tralasciamo per il momento il problema delle commutazioni spurie dovute al rumore ( in altre parole, non consideriamo un comparatore con isteresi ), immagino tu ti stia riferendo a qualcosa del genere:
Questa configurazione generalmente prevede che la soglia $V_(TH)$ sia fissa e che $V_(IN)$ sia il segnale di ingresso.
Il primo problema è che non è consigliabile utilizzare quel tipo di operazionale come comparatore. Esistono Op-Amp che vengono progettati specificamente per essere utilizzati come comparatori. Questi dispositivi, tipicamente, non sono compensati in frequenza, in modo da aumentare lo slew-rate e quindi rendere più veloce la transizione tra $V_(OH)$ e $V_(OL)$ ( le due tensioni di saturazione alta e bassa in uscita ). Inoltre non sono presenti i circuiti di protezione che entrano in conduzioni per tensioni differenziali di ingresso $v_d$ elevate. Poi generalmente, hanno un'uscita open collector
Devi considerare che stai utilizzando l'operazionale fuori linearità (cioè in assenza di un anello di feedback). L'Op-Amp non si comporta più da amplificatore, e la sua uscita oscilla (a causa del grande guadagno di modo differenziale) tra $V_(OH)$ e $V_(OL)$. Il problema è che questi due valori non li puoi decidere tu, li trovi sul datasheet dell'operazionale.
Se vuoi $V_(OL) = 0V$, quindi dovrai sicuramente scegliere un operazionale rail-to-rail che possa essere alimentato ad alimentazione singola ( ad esempio tra $0V$ e $5V$). Per quanto riguarda l'uscita alta ci puoi fare poco, se ad esempio $V_(OH) = 5V$, quella è e quella rimane. Dipende dal carico del comparatore, in alcuni casi potrebbe andare bene un semplice partitore, ma in moltissimi casi no.
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