Principî ya karûbarê analog comparator û serbexoya praktîkî ya wê

Çalışma Prensibi ve Analog Karşılaştırıcıların Uygulamaları

Analog karşılaştırıcı, iki giriş gerilimini karşılaştırıp karşılık gelen bir sonuç vermek için kullanılan temel bir elektronik bileşenidir. Çeşitli elektronik sistemlerde geniş bir uygulama alanına sahiptir. Aşağıda, analog karşılaştırıcıların çalışma prensipleri ve uygulamalarının detaylı açıklaması bulunmaktadır.

Çalışma Prensibi

Temel Yapı:

• Bir analog karşılaştırıcı genellikle iki giriş terminali olan diferansiyel bir amplifikatordan oluşur: pozitif giriş terminali (non-inverting input, +) ve negatif giriş terminali (inverting input, -).

• Çıkış terminali genellikle iki giriş gerilimi arasındaki ilişkiyi gösteren ikili bir sinyal sağlar.

İşlem:

• Pozitif giriş terminalindeki (V+ ) gerilim, negatif giriş terminalindeki (V−) gerilimden yüksek olduğunda, karşılaştırıcının çıkışı yüksek olur (genellikle besleme gerilimi VCC).

• Pozitif giriş terminalindeki (V+ ) gerilim, negatif giriş terminalindeki (V−) gerilimden düşük olduğunda, karşılaştırıcının çıkışı düşük olur (genellikle toprak GND).

Matematiksel olarak, bu şu şekilde ifade edilebilir:

Histerizis:

Giriş gerilimleri eşiğe yakın olduğunda karşılaştırıcının çıktısının hızlıca değişmesini önlemek için histerizis eklenmelidir. Histerizis, pozitif geribesleme döngüsüne dirençler ekleyerek sağlanır, böylece çıktı geçiş için küçük bir gerilim aralığı oluşturulur ve bu, sistemin istikrarını artırır.

Uygulamalar

• Sıfır Geçiş Tespiti:Karşılaştırıcılar, AC sinyalinin sıfır geçiş noktalarını tespit etmek için kullanılabilir. Örneğin, güç yönetimi devrelerinde, bir karşılaştırıcı AC güç kaynağının sıfır geçiş noktalarını izleyerek diğer devrelerin işlemesini senkronize edebilir.

• Gerilim İzleme:Karşılaştırıcılar, bir besleme geriliminin belirli bir eşik değerinin üzerinde veya altında olup olmadığını izlemek için kullanılabilir. Örneğin, pil yönetim sistemlerinde, bir karşılaştırıcı pil geriliminin çok düşük olduğunu tespit edip, alarm tetikleyebilir veya sistem kapatılabilir.

• Sinyal Şekillendirme:Karşılaştırıcılar, yavaş değişen analoğu sinyalleri kare dalga sinyallerine dönüştürebilir. Örneğin, iletişim sistemlerinde, bir karşılaştırıcı analoğu bir sinyali dijital bir sinyale dönüştürerek daha fazla işleme için hazırlayabilir.

• Puls Genişliği Modülasyonu (PWM):PWM kontrol devrelerinde, karşılaştırıcılar sabit bir referans gerilimini testere dalgası ile karşılaştırarak ayarlanabilir dolgu faktörü olan bir PWM sinyali oluşturabilir. Bu sinyal, motor kontrol, LED parlaklık ayarı ve güç dönüştürücülerde yaygın olarak kullanılır.

• Sıcaklık İzleme:Karşılaştırıcılar, sıcaklık izleme devrelerinde kullanılabilir. Örneğin, termistörün direnci sıcaklıkla değişir ve bir karşılaştırıcı bu değişimi ısıtıcı veya soğutucuları kontrol etmek için anahtar sinyaline dönüştürebilir.

• Optik Algılama:Karşılaştırıcılar, optik algılama devrelerinde kullanılabilir. Örneğin, foto diyotun çıkış akımı ışık yoğunluğu ile değişir ve bir karşılaştırıcı bu değişimi otomatik aydınlatma kontrolü veya güvenlik sistemleri için anahtar sinyaline dönüştürebilir.