6.2: Comparador de Voltaje
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Partes y Materiales
- Amplificador operacional, modelo 1458 o 353 recomendado (Catálogo Radio Shack # 276-038 y 900-6298, respectivamente)
- Tres baterías de 6 voltios
- Dos potenciómetros de 10 kΩ, conicidad lineal (Radio Shack catálogo # 271-1715)
- Un diodo emisor de luz (Radio Shack catálogo # 276-026 o equivalente)
- Una resistencia de 330 Ω
- Una resistencia de 470 Ω
Este experimento solo requiere de un único amplificador operacional. Los modelos 1458 y 353 son unidades de amplificador operacional “duales”, con dos circuitos amplificadores completos alojados en el mismo paquete DIP de 8 pines. Te recomiendo que compres y uses amplificadores operacionales “duales” sobre amplificadores operacionales “individuales” incluso si un proyecto solo requiere uno, porque son más versátiles (la misma unidad de amplificador operacional puede funcionar en proyectos que requieren solo un amplificador, así como en proyectos que requieren dos). Con el interés de comprar y abastecer el menor número de componentes para su laboratorio doméstico, esto tiene sentido.
Referencias cruzadas
Lecciones En Circuitos Eléctricos, Volumen 3, Capítulo 8: “Amplificadores Operacionales”
Objetivos Inclinados
- Cómo usar un amplificador operacional como comparador
Diagrama esquemático
Ilustración
Instrucciones para el Circuito Comparador
Un circuito comparador compara dos señales de voltaje y determina cuál es mayor. El resultado de esta comparación está indicado por el voltaje de salida: si la salida del amplificador operacional está saturada en la dirección positiva, la entrada no inversora (+) es una tensión mayor, o más positiva, que la entrada inversora (-), todas las tensiones medidas con respecto a tierra. Si el voltaje del amplificador operacional está cerca del voltaje de suministro negativo (en este caso, 0 voltios o potencial de tierra), significa que la entrada inversora (-) tiene un voltaje mayor aplicado a ella que la entrada no inversora (+).
Este comportamiento es mucho más fácil de entender al experimentar con un circuito comparador que al leer la descripción verbal de alguien del mismo. En este experimento, dos potenciómetros suministran voltajes variables para ser comparados por el amplificador operacional. El estado de salida del amplificador operacional se indica visualmente por el LED. Ajustando los dos potenciómetros y observando el LED, se puede comprender fácilmente la función de un circuito comparador.
Para una mayor comprensión del funcionamiento de este circuito, es posible que desee conectar un par de voltímetros a los terminales de entrada de amplificador operacional (ambos voltímetros referenciados a tierra) para que ambos voltajes de entrada puedan compararse numéricamente entre sí, estas indicaciones del medidor comparadas con el estado del LED:
Los circuitos comparadores son ampliamente utilizados para comparar mediciones físicas, siempre que esas variables físicas puedan traducirse en señales de voltaje. Por ejemplo, si un pequeño generador estuviera conectado a una rueda anemométrica para producir un voltaje proporcional a la velocidad del viento, esa señal de velocidad del viento podría compararse con un voltaje de “punto de ajuste” y compararse por un amplificador operacional para accionar una alarma de alta velocidad del viento:
