משווה המתח הוא מכשיר די מעניין. איך הוא עובד? מה מאפשר לבצע את תפקידיו? אי אפשר שלא לציין את חשיבותם המשמעותית במכשירי החשמל הביתיים הרבים שיש בשפע בכל בית.
מידע כללי
כדי לשלוט במעגלים אלקטרוניים, נעשה שימוש במספר רב של מכשירים שונים. הם מאפשרים הסתעפות והתאמה אישית של אותות. כדי להשוות בין שני פולסים שונים, נעשה שימוש במשוואה. מה הוא מייצג? השוואת מתחים היא מכשיר שמשווה בין שני מתחים וזרמים שונים, ועל סמך הנתונים המתקבלים הוא מייצר את אות ההספק הסופי. בעזרתו מצוין ערך גדול יותר שהתקבל ומצוין היחס בין הפרמטרים שהתקבלו. למכשיר שני מסופי כניסה אנלוגיים שיכולים לעבד אותות שליליים וחיוביים. יש להם גם, כמו ה-ADC, פלט דיגיטלי בינארי אחד. על מה מבוססת תפקידו? כדי להבטיח פעולה, נוצר תמיד משווה מתח טרנזיסטור.
מה נעשה שימוש בתקופה המודרנית
השוואת מתח משולבת בתחילה היו בשימוש נרחב. עבור המאפיינים האופייניים של עבודתם, הם נקראו במהירות גבוהה. הם דורשים מתח דיפרנציאלי בטווח מסוים, הנמוך בהרבה ממתח הרשת. מכשירים כאלה לא אפשרו נוכחות של אותות חיצוניים שיעברו את הגבולות שנקבעו. למשווה מתח אנלוגי לדיגיטלי מודרני יש כניסת טרנזיסטור. ככלל, האות הפוטנציאלי עבורו לא יעלה על ערך של 0.3 V. לעתים קרובות אתה יכול למצוא השוואת מתח על מיקרו-בקר. למקרים כאלה נעשה שימוש במוצרים של חברות Microchip ו-Atmel. אם אתה צריך להתמודד עם השוואת סטריאו (הם נקראים גם משווים מסוג מהיר במיוחד), אז הסף הנדרש אינו עולה על 0.2 V. יש לציין כי הערך של הטווח המשמש מוגבל על ידי מתח כניסה ספציפי.
זה הכל?
כמובן שלא! יש גם השוואת מתחים על המגבר התפעולי. זהו מכשיר שההבדל בין קלט ועכבת אות גבוהה מאוזן בצורה עדינה במיוחד. בשל כך, הם משמשים במקרים שבהם יש צורך להבטיח את הפעולה של מעגלים עם מתח נמוך. כמו כן, מכשירים המשתמשים במגברים תפעוליים נקראים לעתים קרובות גם משווה ספקטרלי וידאו. תיאורטית, זה יכול לעבוד בתצורת לולאה פתוחה (כלומר ללא משוב שלילי). במקרים כאלה, נעשה שימוש במכשירבתור השוואת ביצועים נמוכים.
מהם החסרונות של השוואות עם מגברים תפעוליים
יש להם נקודות שליליות כאלה:
- אז, המטרה העיקרית שלהם היא לעבוד במצב ליניארי, כאשר אין משוב שלילי. הם כוללים גם מצב שחזור משמעותי למדי.
- כמעט לכל מגבר ההפעלה יש קבלי פיצוי פנימיים המגבילים את קצב ההטפה של מתח המוצא בעת הפקת אותות בתדר גבוה. לכן, השימוש במעגלים כאלה מוביל לעיכוב קל בפולסים.
- ולבסוף, להשוואה אין היסטרזיס פנימי.
בגלל החסרונות הללו, השימוש במכשיר לשליטה במעגלים שונים לעיתים קרובות ללא מגברים שונים. החריג היחיד הוא השימוש במחולל.
השתמש
פעולה של השוואת מתח משמשת לעתים קרובות במהלך תהליכי ייצור שבהם יש מתח מוצא מוגבל. אבל יחד עם זאת, זה הכרחי שהוא ייצור אינטראקציה טובה עם ההיגיון הדיגיטלי. לכן, לעתים קרובות ניתן למצוא אותם במגוון מכשירים תרמיים. דוגמה לכך היא מתג טמפרטורה, תרמוסטט וכן הלאה. הם יכולים לשמש גם כדי להשוות אותות והתנגדות עבור מכשירים כגון מייצב, טיימר וכן הלאה. במכשירים ביתיים הם מכיליםכמעט כל שבב. ניתן למצוא את השוואת המתח במיקרוגל, בתנור ובמכשירים מודרניים רבים אחרים.
עקרון העבודה
בוא נלך עד הסוף ל"מחשבות" ההגיוניות של המכשיר הזה. אז, בתחילה, אות אנלוגי מסופק לכניסת הפלוס. זה נקרא בלתי הפיך. ואז אנחנו עוברים ליציאה. זה נקרא הפוך והוא יכול לשלוח שני אותות דומים בקוטביות הפוכה. מה קובע את ההחלטה ש"אומץ" על ידי המכשיר? נניח שהקלט האנלוגי גדול מהפלט. במקרה זה, נקבל יחידה לוגית. בשל כך, למשל, יופעל הקולט הפתוח של הטרנזיסטור או שתבוצע פעולה נוספת עם אלמנט אחר של המעגל. והיא תתחיל למלא את התפקידים שהוטלו עליה. אם הפלט האנלוגי גדול מהקלט, המכשיר פועל במצב אפס לוגי ושום דבר לא קורה. במצבים כאלה, מתח הייחוס של המשווה משחק תפקיד גדול.
ועוד קצת על המכשיר
בואו נשים לב להשוואות דו-סף ופאזות. במקרה של היישום שלהם, כמעט תמיד העבודה מבוססת על ההשפעה על התשומות בתוך המעגלים הלוגיים. ותפקודם תלוי ברמת רשת אספקת החשמל. אנו יכולים לומר כי אלו אלמנטים מוזרים למדי של מעבר האות מצורה אנלוגית לדיגיטלית. בשל כך, ניתן שלא לציין את אי הוודאות של יציאות האות. למה? העובדה היא שהמשווה תמיד יכול לספק לכידה מסוימת של לולאת ההיסטרזיס.
Application
בואו נסתכל מקרוב על היכן וכיצד משתמשים בהם. אז, בבתים רבים יש השוואת מתח לפריקת הסוללה במחשב נייד או בטלפון, מאזניים, חיישני מתח ברשת. אתה יכול למצוא אותם במעגלים משולבים רבים ושונים, שבהם הם משמשים כדי לספק שליטה על פולסי קלט. זה שומר על תקשורת בין מקור האות ליעד. לעתים קרובות נעשה שימוש בשימר המשווה-רגולטור (הדק). יתרון משמעותי זה הוא היכולת לעבוד במצב רב ערוצי, כאשר ניתן להשוות מספר לא מבוטל של אותות. הוא מספק פונקציונליות רחבה מאוד (בהשוואה להשוואות סטנדרטיות). כמו כן, מכשירים אלה משמשים לקביעת חזותית של מצב פני השטח שנמצאים בעיבוד. למטרות אלו, נעשה שימוש בהשוואת חספוס.
תכנות
משווים משמשים כחלק ממעגלי ה-PWM. אבל לא רק. הם יכולים לשמש גם לכתיבת תוכניות בודדות או רכיבים שלהן. אז, הם משמשים לעתים קרובות כדי ליצור אוספי Java. מה צריך בשביל זה? הנה רשימה קטנה עם תשובות:
- בתחילה, עליך לטפל בסביבת הפיתוח. אפשר להמליץ לשים לב ל-Maven. נוצר בו פרויקט, ונבחרים עבורו את הרכיבים הדרושים.
- לאחר מכן מותקנים כלי עזר נוספים ועליך להתחיל ליצור קובץ חדש. זכור להפריעהתהליך אינו חוקי. כמו כן, בזמן העבודה מומלץ לשמור בכל שלבי העבודה.
- כשהכל יהיה מוכן, עליך להגדיר את ההגדרות הנדרשות.
- אז אתה צריך ליצור מחלקה שתשמש לבדיקת הנתונים, כמו גם להפצתם לתאי הזיכרון הרצויים. המחלקה משמשת גם למיון מידע מסוים לפי פרמטרים ספציפיים ובמידת הצורך להבטיח את הגנתם.
איך לבחור מכשיר בקנייה
נראה שאפשר לקנות משווה מוכן בכל חנות להנדסת רדיו. המחיר עבורו יהיה תלוי בדרישות שהועלו. קודם כל, אתה צריך להחליט על מטרת המכשיר. אז תשומת הלב צריכה לקבל רגע כמו מספר הערוצים. כדאי גם לבדוק היטב את המכשיר לאיתור נזקים חיצוניים. אז ייתכן שהוא ניזוק במהלך ההובלה, או שהוא פשוט בוצע בצורה גרועה.
איך לבדוק את ביצועי השוואת מתח
חובבי רדיו מתחילים רבים נתקלים לעתים קרובות בשאלה כיצד לברר אם ניתן להשתמש במכשיר. בשביל זה, אתה לא צריך שיהיה לך סוג של מעגל או מכשיר מורכבים. כדי לעשות זאת, פשוט השתמש במד מתח. במקרה זה מופעל מתח מתכוונן על הכניסות ונקבע אם הוא עובד או לא. אל לנו לשכוח שלעתים קרובות מכשירים מכילים טרנזיסטור פלט. יש להם אספן ופולט כמו "תלוי באוויר". לכן, יש צורך לספק חיבור מתאים. במקרה כזה, עלמתח ייחוס מיושם בכניסה הפוכה.
מסקנה
אז השוואת המתח נחשב. מכשיר שימושי זה יספק עבודה למספר רב של מכשירים שונים. המשווה יאפשר לכם ליצור מעגלים רבים ושונים ולהרחיב משמעותית את תחום הפעילות של חובב רדיו. אתה לא צריך להיות מוגבל לפיתוחים קיימים כבר. במקביל, יש צורך ללמוד כיצד להבטיח שהמשווה עובד עם אלמנטים אחרים.
