Amplificatore operazionale comparatore
In elettronica si dice comparatore un circuito in grado di confrontare fra loro due segnali di ingresso, fornendo in uscita un livello alto e basso a seconda di quale dei due segnali di ingresso è maggiore dell'altro.
Il modo più semplice di realizzare un comparatore è utilizzare un amplificatore operazionale ad anello aperto, cioè senza collegamento di retroazione. I due segnali da confrontare vengono collegati con l'ingresso invertente e non invertente dell'operazionale.
L'uscita dell'operazionale vale +Vsat (tensione di saturazione a livello alto) se il segnale applicato all'ingresso + è maggiore di quello applicato all'ingresso -; viceversa l'uscita dell'operazionale vale - Vsat (tensione di saturazione a livello basso).
L'uscita dell'operazionale vale +Vsat (tensione di saturazione a livello alto) se il segnale applicato all'ingresso + è maggiore di quello applicato all'ingresso -; viceversa l'uscita dell'operazionale vale - Vsat (tensione di saturazione a livello basso).
Comparatore non invertente
Solitamente il comparatore viene usato con uno dei due ingressi costante (tensione di soglia o di riferimento) e l'altro variabile. Se la tensione di riferimento viene applicata all'ingresso - si parla di comparatore non invertente: in questo caso la tensione di uscita dell'operazionale va a livello alto quando l'ingresso variabile (applicato sul +) supera la tensione di soglia:
Comparatore invertente
Quando invece la tensione di riferimento costante viene applicata all'ingresso +, il comparatoreviene detto invertente: in questo caso la tensione di uscita dell'operazionale va a livello alto quando l'ingresso variabile (applicato sul -) scende sotto alla tensione di soglia.
Comparatore con isterisi o Trigger di Schmitt.
Il trigger di Schmitt è un particolare tipo di comparatore di soglia con isteresi, ovvero un circuito che consente di trasformare un segnale analogico in un'uscita che varia soltanto tra due valori di tensione a seconda che l'ingresso superi una certa soglia o sia inferiore ad una seconda soglia (più bassa).
La commutazione dell'uscita deve avvenire in un tempo idealmente nullo, nella pratica molto minore del tempo caratteristico con cui varia il segnale in ingresso (inverso della banda di frequenza).
La particolarità del trigger di Schmitt sta nel fatto che il tempo di commutazione è ridotto per effetto di una rete di feedback positivo, ed è limitato in ultima analisi soltanto dallo slew rate dell'amplificatore usato. Una delle sue applicazioni è la produzione di onde quadre a partire da un segnale sinusoidale, per questo è molto utilizzato nei circuiti logici per creare il segnale di sincronismo (clock).
La commutazione dell'uscita deve avvenire in un tempo idealmente nullo, nella pratica molto minore del tempo caratteristico con cui varia il segnale in ingresso (inverso della banda di frequenza).
La particolarità del trigger di Schmitt sta nel fatto che il tempo di commutazione è ridotto per effetto di una rete di feedback positivo, ed è limitato in ultima analisi soltanto dallo slew rate dell'amplificatore usato. Una delle sue applicazioni è la produzione di onde quadre a partire da un segnale sinusoidale, per questo è molto utilizzato nei circuiti logici per creare il segnale di sincronismo (clock).