Компаратор аналоговых сигналов (от лат. comparare «сравнивать») - сравнивающее устройство: электронная схема, принимающая на свои входы два аналоговых сигнала и выдающая сигнал высокого уровня, если сигнал на неинвертирующем входе («+») больше, чем на инвертирующем (инверсном) входе («−»), и сигнал низкого уровня, если сигнал на неинвертирующем входе меньше, чем на инверсном входе. Операционный усилитель (ОУ; англ. operational amplifier, OpAmp) — усилитель постоянного тока с дифференциальным входом и, как правило, единственным выходом, имеющий высокий коэффициент усиления.
Казалось бы при чём здесь Петров и Боширов каким образом один из этих совсем разных электронных элементов может заменить другой? Тем не менее, может …
Статья предназначена для начинающих радиолюбителей и не претендует на большую оригинальность. Для желающих изучить вопрос более фундаментально, существует множество научных теоретических источников информации. Здесь же будет показан простой наглядный пример, как на практике можно использовать микросхему ОУ в качестве компаратора. Для этого достаточно взять какой-нибудь ОУ (например К140УД6 – К140УД8 или аналогичный импортный) и включить его по приведённой схеме:
При подключении следует соблюдать цоколёвку включения микросхемы согласно её техническому описанию. На один вход ОУ мы будем подавать какое-либо фиксированное напряжение, например 5 вольт от блока питания или батареи. На второй же вход будет подаваться напряжение, взятое от источника питания ОУ (двуполярное, в данном случае +\- 12 вольт), но через регулируемый делитель напряжения, в качестве которого выступает переменный (подстроечный) резистор. Таким образом на втором входе мы сможем регулировать величину напряжения в пределах питающего напряжения ОУ.
На выходе ОУ напряжение Uвых можно контролировать с помощью вольтметра (мультиметра) относительно минусового или плюсового вывода питания ОУ. Таким образом можно будет убедиться в том, что при напряжении на входе 2 в пределах от нуля до примерно 5 вольт, на выходе будет держаться значение, равное напряжению питания микросхемы, то есть 24 вольта. А при повышении напряжения свыше 5 вольт, значение на выходе ОУ скачком упадёт до примерно 1...2 вольт (зависит от конкретного типа микросхемы). Затем входы 1 и 2 ОУ можно поменять местами, при этом процесс будет тот же, но характер переключения от минимума к максимуму будет иметь обратное значение.
Лучше, конечно, не ограничиваться просто чтением статьи и верой на слово, а попробовать самостоятельно собрать подобную схему (тем более, что она очень простая) и убедиться во всём лично. Компараторы довольно часто используются в самых разных электронных схемах и подобный способ замены может оказаться полезным в радиолюбительской практике.
Спасибо за уделённое внимание. Надеюсь, что статья будет кому-то полезна и однажды облегчит жизнь, полную неожиданностей и разочарований (вдруг, однажды под рукой не найдётся нужного в данный момент компаратора?). Я же буду весьма благодарен за ваш лайк и/или комментарий, которые могут быть как положительные, так и отрицательные, совсем как выходное напряжение у компаратора... :-))