एनालॉग कंपेयरेटर का कार्य नियम और इसके व्यावहारिक अनुप्रयोग

एनालॉग कंपेयरेटरों का कार्य सिद्धांत और व्यावहारिक अनुप्रयोग

एनालॉग कंपेयरेटर एक मौलिक इलेक्ट्रॉनिक घटक है जो दो इनपुट वोल्टेज की तुलना करने और एक संबंधित परिणाम प्रदान करने के लिए उपयोग किया जाता है। इसका विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक प्रणालियों में व्यापक रूप से अनुप्रयोग है। नीचे एनालॉग कंपेयरेटरों के कार्य सिद्धांत और व्यावहारिक अनुप्रयोगों का विस्तृत विवरण दिया गया है।

कार्य सिद्धांत

मूल संरचना:

• एक एनालॉग कंपेयरेटर आमतौर पर एक डिफरेंशियल एम्प्लिफायर से बना होता है, जिसमें दो इनपुट टर्मिनल होते हैं: सकारात्मक इनपुट टर्मिनल (नॉन-इनवर्टिंग इनपुट, +) और नकारात्मक इनपुट टर्मिनल (इनवर्टिंग इनपुट, -)।

• आउटपुट टर्मिनल आमतौर पर दो इनपुट वोल्टेज के बीच संबंध को दर्शाने वाला बाइनरी सिग्नल प्रदान करता है।

कार्य:

• जब सकारात्मक इनपुट टर्मिनल (V+ ) पर वोल्टेज नकारात्मक इनपुट टर्मिनल (V−) पर वोल्टेज से अधिक होता है, तो कंपेयरेटर का आउटपुट उच्च (आमतौर पर विद्युत स्त्रोत वोल्टेज VCC) होता है।

• जब सकारात्मक इनपुट टर्मिनल (V+ ) पर वोल्टेज नकारात्मक इनपुट टर्मिनल (V−) पर वोल्टेज से कम होता है, तो कंपेयरेटर का आउटपुट निम्न (आमतौर पर ग्राउंड GND) होता है।

गणितीय रूप से, इसे इस प्रकार व्यक्त किया जा सकता है:

हिस्टरीसिस:

जब इनपुट वोल्टेज थ्रेसहोल्ड के निकट होते हैं, तो कंपेयरेटर के आउटपुट को तेजी से स्विच करने से बचने के लिए हिस्टरीसिस को शामिल किया जा सकता है। हिस्टरीसिस को एक सकारात्मक पीडबैक लूप में रेझिस्टर जोड़कर प्राप्त किया जाता है, जिससे आउटपुट स्विचिंग के लिए एक छोटा वोल्टेज रेंज बनता है, जिससे प्रणाली की स्थिरता बढ़ जाती है।

व्यावहारिक अनुप्रयोग

• जीरो-क्रॉसिंग डिटेक्शन:कंपेयरेटर AC सिग्नल के जीरो-क्रॉसिंग पॉइंट्स का पता लगाने के लिए उपयोग किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, पावर मैनेजमेंट सर्किट में, एक कंपेयरेटर AC पावर सप्लाई के जीरो-क्रॉसिंग पॉइंट्स को मॉनिटर कर सकता है ताकि अन्य सर्किटों के संचालन को संकल्पित किया जा सके।

• वोल्टेज मॉनिटोरिंग:कंपेयरेटर का उपयोग किसी विद्युत सप्लाय वोल्टेज के किसी निश्चित थ्रेसहोल्ड से ऊपर या नीचे होने की जाँच करने के लिए किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, बैटरी मैनेजमेंट सिस्टम में, एक कंपेयरेटर बैटरी वोल्टेज की निम्नता का पता लगा सकता है, जिससे एक अलार्म ट्रिगर हो सकता है या सिस्टम बंद हो सकता है।

• सिग्नल कंडीशनिंग:कंपेयरेटर धीरे-धीरे बदलने वाले एनालॉग सिग्नल को वर्ग तरंग सिग्नल में परिवर्तित कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, संचार प्रणालियों में, एक कंपेयरेटर एक एनालॉग सिग्नल को डिजिटल सिग्नल में परिवर्तित कर सकता है ताकि आगे की प्रक्रिया के लिए उपयोग किया जा सके।

• पल्स विस्तार मॉडुलेशन (PWM):PWM नियंत्रण सर्किट में, कंपेयरेटर एक निश्चित रेफरेंस वोल्टेज को एक सॉयटूथ वेवफॉर्म के साथ तुलना कर सकते हैं ताकि एक PWM सिग्नल जिसका ड्यूटी साइकल समायोजित किया जा सकता है, उत्पन्न किया जा सके। यह सिग्नल आमतौर पर मोटर नियंत्रण, LED डिमिंग, और पावर कन्वर्टर में उपयोग किया जाता है।

• तापमान मॉनिटोरिंग:कंपेयरेटर तापमान मॉनिटरिंग सर्किट में उपयोग किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, एक थर्मिस्टर का प्रतिरोध तापमान के साथ बदलता है, और एक कंपेयरेटर इस परिवर्तन को एक स्विच सिग्नल में परिवर्तित कर सकता है ताकि हीटर या कूलर को नियंत्रित किया जा सके।

• ऑप्टिकल डिटेक्शन:कंपेयरेटर ऑप्टिकल डिटेक्शन सर्किट में उपयोग किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, एक फोटोडायोड का आउटपुट करंट प्रकाश तीव्रता के साथ बदलता है, और एक कंपेयरेटर इस परिवर्तन को एक स्विच सिग्नल में परिवर्तित कर सकता है ताकि स्वचालित प्रकाश नियंत्रण या सुरक्षा प्रणालियों के लिए उपयोग किया जा सके।