مقارن الجهد Voltage Comparator

يستخدم مكبر العمليات كمقارن للجهد بحيث يقارن الجهد على أحد المداخل مع جهد الأساس الموجود عند المدخل الآخر . هناك نوعان من المقارنات , مقارن عاكس وآخر غير عاكس .

الشكل التالى يعرض مقارن جهد بسيط غير عاكس (أ) ومقارن عاكس (ب) , ويسمى المقارن بمقارن عاكس عند دخول إشارة الجهد على المدخل العاكس فى حين يسمى يمقارن غير عاكس عند دخول إشارة الجهد على المدخل الغير عاكس .






وحيث أن معامل الكسب (التكبير) لمكبر العمليات الذى يعمل فى دائرة مفتوحة كما هو الحال فى المقارن كبير جدا , لذا فإن جهد إشارة بالملى فولت يكفى لتشبع المكبر , وخرج مقارن الجهد دائما جهد التشبع موجبا أو سالبا Vsat .
فى حالة قيام المقارن بمقارنة إشارة جهد مع 0 V فإنه يسمى بكاشف عبور الصفر
Zero Crossing Detector كما فى الشكل التالى :






حيث تتغير حالة خرج المقارن عند عبور جهد الدخل بالصفر .

إذا افترضنا أن مقارن للجهد غير عاكس يقارن موجة جيبية جهدها الأقصى 5 V بجهد أساس مستمر يساوى +3 V فإن شكل موجة الدخل وموجة الخرج المتوقع كما فى الشكل التالى :





ويلاحظ إنه عندما يكون جهد الدخل أكبر من 3 V فإن خرج المقارن يكون مساويا + Vsat , وعندما يكون جهد الدخل أصغر من 3 V فإن خرج المقارن يكون مساويا – Vsat . علما بأن Vsat تساوى 13 V تقريبا عندما يكون جهد المنبع مساويا 15 V .

والجدير بالذكر أن المقارن قد يتعرض لتأرجح فى خرجه نتيجة لوجود أى جهود صغيرة بفعل الضوضاء فى المداخل , ويجب تجنب ذلك بإضافة مقاومة تغذية عكسية موجبة (للدخل الموجب) .

وهناك نوع آخر من المقارنات تسمى بمقارنات برجوعية , وتستخدم المقارنات ذات الرجوعية فى الحاكم ذى الوضعين Two Positi** C**troller .
الشكل التالى يعرض دائرة لمقارن برجوعية وشكل الموجة الخارجة Vo عندما تكون الموجة الداخلة Vi على شكل أسنان منشار . والمقصود بالرجوعية هى اعتماد خرج الدائرة على الحالة السابقة .






فكما هو واضح أن خرج المقارن يكون مشبعا موجبا فى المنطقة بين النقطتين A , B تماما كالحالة السابقة للمقارن , فى حين يتحول خرج المقارن ليصبح مشبعا سالبا بعد النقطة B , ويظل الخرج مشبعا سالبا فى المنطقة CD اعتمادا على الحالة السابقة وهكذا .

ويمكن تعيين حدود الرجوعية من المعادلة التالية :




حيث إن :
Vref هو جهد الأساس وهو جهد النقطة B أو النقطة D .
Vsat هو جهد التشبع لمكبر العمليات .


القادم ان شاء الله

المكبر المكامل Integrator