Como funciona os comparadores

[Carlos Zanon]

Eu queria fazer um sensorzinho de presença com IR e vi que em alguns lugares eles usam comparadores como um LM311 ou LM741 para fazer comparação de tensão.

Tipo esse esquema aqui:

 

Dai eu fui tentar fazer algo parecido aqui com transistores e tive um bom resultado...

 

Dai me vem a pergunta... porque usar esses comparadores? Como eles funcionam? Como é que eles acionam...

Ao meu ver eles acionam quando a porta negativa é aterrada, ai o CI comparador aciona o output. É isso mesmo? (Tipo pino 4 do 555 >....>)

 

 

[Sérgio Lembo]

Também dá para fazer o comparador de forma discreta e com driver open colector usando apenas 3 transistores e 3 resistores, mas o chip é tão barato que não compensa, além do que oferecem ganho bem mais elevado. Ainda assim é sempre bom conhecer o comparador discreto. As melhorias melhorias colocadas nos comparadores prontos resultam em algumas limitações no uso.

Conhecer o funcionamento básico nos dá a possibilidade de montarmos um quando as limitações dos comerciais forem inadequadas ao projeto. É eletrônica básica que sempre vale a pena ser relembrada. Este é mais simples possível, o correto é ter um transistor polarizado como corrente constante no lugar do resistor comum aos emissores de entrada.

[.if]

1 hora atrás, Carlos Zanon disse:

Como eles funcionam? Como é que eles acionam...

Ao meu ver eles acionam quando a porta negativa é aterrada, ai o CI comparador aciona o output. É isso mesmo?

Bateu na trave. Como o próprio no diz, ele compara a entrada negativa com a positiva. Em valores analógicos, se negativa for maior que a positiva, saída = gnd. O contrário = vcc. Ou seja não precisa aterrar nem vcczar (inventei isso agora). Monte um circuito num simulador qualquer e comprove.

 

Pra constar, teu 2º circuito nem é bem um comparador. Seria algo como um amplificador.... considerando aquela chave como o fototransistor. E ele está sujeito à luz visível (não i.r.)

Pra fazer um sensor de presença há forças ocultas presentes envolvidas - literalmente...p.ex. luz não i.r. não lembro se já disse... Mas estás no caminho certo.

[Sérgio Lembo]

SE os sinais A e B são referenciados a Vss e você precisa comutar algo em -200V, com uma simples modificação tem-se isso

[Visitante]

com o comparador é 0 e 1. Como um único transistor e o sensor para fazer o divisor de tensão ele pode passar pela região de saturação que vai ter tensão e corrente passando...

adicionado 0 minutos depois

seria então 0 , 1 e uma tensão e corrente estranha*...

[.if]

@Sérgio Lembo tá valendo  afinal ele vai só simular mas pelo tom de voz do guri ele pode ser tentado a montar isso de verdade. Então ... ..bc327 337 já viu né...

E outra,pra você (velho guerreiro) pode ser fácil mas eu (eternamente principiante) sempre tive (e tenho) dificuldade em analisar circuitos digamos.. "de ponta cabeça" com pnp, -vcc aff. Que tal se começássemos com algum digamos... "normal"?

O ampop com discretos é trilegal e uma excelente introdução no mundo da eletrônica analógica e quiçá digital ... olha o comparador aí...

[Visitante]

Como dito você pode usar for fazer um comparador com transistor vai ter mais ligações para fazer e tem que ver também se vale o trabalho mais preço... mais simples pegar o amplificador dependendo do caso ^^ e claro além disso o comparador tem suas proteções internas ^^

[.if]

complementado.. bc327 337 -200V já viu né. Mas algo me diz que ele deve ter dificuldade em conseguir -200V... então... esquece.... melhor assim.

[Sérgio Lembo]

@Isadora Ferraz , elegante como sempre. Usei o NPN para poder trabalhar com amplitudes mais baixas, a partir de 1V e economizar um transistor inversor. Se necessitar de valor mais baixo, basta colocar darlington na entrada.

adicionado 5 minutos depois

O exemplo do -200V foi didático, apenas para mostrar a versatilidade do circuito. É bom fazer uso dos chips prontos, tem mais de 10 anos que não faço um comparador discreto, mas é sempre bom conhecermos os módulos básicos de eletrônica para não ficarmos limitados ao chips que tem na loja.

[Carlos Zanon]

55 minutos atrás, Sérgio Lembo disse:

Também dá para fazer o comparador de forma discreta e com driver open colector usando apenas 3 transistores e 3 resistores, mas o chip é tão barato que não compensa, além do que oferecem ganho bem mais elevado. Ainda assim é sempre bom conhecer o comparador discreto. As melhorias melhorias colocadas nos comparadores prontos resultam em algumas limitações no uso.

Conhecer o funcionamento básico nos dá a possibilidade de montarmos um quando as limitações dos comerciais forem inadequadas ao projeto. É eletrônica básica que sempre vale a pena ser relembrada. Este é mais simples possível, o correto é ter um transistor polarizado como corrente constante no lugar do resistor comum aos emissores de entrada.

 

Assim como a @Isadora Ferraz disse ali, eu tenho pouco de dificuldade em circuitos com PNP mas aprender faz parte e vamos ver se eu entendi o que acontece ali.

 

Acredito que consegui entender a lógica.

 

Quando A > B, no caso, quando a corrente de A for maior que B, a corrente vinda de VCC prefere ir a B, fazendo o Q3 conduzir e neste momento Q4 conduz.

 

Quando A < B, no caso, quando a corrente de A for maior que B, a corrente vinda de VCC prefere ir a B, fazendo o Q3 cortar e isso também faz o Q4 cortar, certo?

[Sérgio Lembo]

Exato, só precisa corrigir o linguajar. É comparador de tensão, não de corrente. Percebi, pela forma de se expressar que se referia a tensão nos terminais, mas deve-se sempre usar os termos corretos. Isso não só ajuda a organizar melhor o aprendizado na cachola como também facilita a comunicação com outras pessoas.

[Carlos Zanon]

44 minutos atrás, Isadora Ferraz disse:

Bateu na trave. Como o próprio no diz, ele compara a entrada negativa com a positiva. Em valores analógicos, se negativa for maior que a positiva, saída = gnd. O contrário = vcc. Ou seja não precisa aterrar nem vcczar (inventei isso agora). Monte um circuito num simulador qualquer e comprove.

 

Pra constar, teu 2º circuito nem é bem um comparador. Seria algo como um amplificador.... considerando aquela chave como o fototransistor. E ele está sujeito à luz visível (não i.r.)

Pra fazer um sensor de presença há forças ocultas presentes envolvidas - literalmente...p.ex. luz não i.r. não lembro se já disse... Mas estás no caminho certo.

 

O Segundo circuito, você se refere a este aqui?

 

 

É que eu até sei que ali não estou fazendo uma comparação, mas sim que estou cortando o PNP quando o transistor NPN está aberto. Quando ele fecha, ele conduz ao neutro o resistor de 10k de pull-up protege o NPN e como este está conduzindo ao neutro o PNP passa a conduzir também acionando o LED que está apagado.

 

Bom sobre os comparadores, acredito estar mais esclarecido e ter entendido o que ele apresentou ali no primeiro esquema com o 741.

 

 

O Resistor de 10k, está como pull-up e está permitindo que cheguem os 5v na entrada negativa (-) e o trimpot/potenciometro de 10k está limitando a corrente, fazendo ele ter uma queda de tensão interna  agindo como divisor de tensão e isso faz com que a entrada negativa seja maior que a positiva, então a saida é LOW/FALSE e etc... Quando o foto transistor conduz, a entrada negativa passa a ser LOW/FALSE e a entrada positiva fica superior a negativa fazendo a saída ser HIGH/TRUE, é isso?

 

[.if]

3 minutos atrás, Carlos Zanon disse:

certo?

Arnaldo?

 

Obviamente com ci´s é mais melhor de bão mas além do aprendizado há quem diga que

1 hora atrás, Sérgio Lembo disse:

as limitações dos comerciais forem inadequadas ao projeto

De fato isso é corriqueiro pra este ser que vos escreve. Além do +, um discreto "aparenta" maior robustez. P.ex. na aplicação do autor do tópico penso ser uma boa pedida.

abç

[Carlos Zanon]

10 minutos atrás, Sérgio Lembo disse:

Exato, só precisa corrigir o linguajar. É comparador de tensão, não de corrente. Percebi, pela forma de se expressar que se referia a tensão nos terminais, mas deve-se sempre usar os termos corretos. Isso não só ajuda a organizar melhor o aprendizado na cachola como também facilita a comunicação com outras pessoas.

 

É que me lembro de ter lido em uma comparação de MOSFET com transistores bipolares em que estes (os transistores) tem sua base acionada por corrente ao contrario dos MOSFET (no gate) que são acionados por tensão, mas vi que misturei banana com laranja na hora de postar.

[Visitante]

tá estranho mesmo... pois ambos mosfets e transistores tem ganho baseado na corrente e não ganho da tensão... Claro se alterar a tensão na base vai alterar a corrente até o limite...

 

Este tópico está estranho... ^^ to ficando confuso melhor abandonar o barco fuizzzzzzzzzzzzzzzzzz

 

*remando ao longe*

[Sérgio Lembo]

1 minuto atrás, Carlos Zanon disse:

É que me lembro de ter lido em uma comparação de MOSFET com transistores bipolares em que estes (os transistores) tem sua base acionada por corrente ao contrario dos MOSFET, mas vi que misturei banana com laranja na hora de postar.

Nisso tens razão, mas quando implantamos um comparador a corrente consumida pela base dos transistores de entrada costuma ser bem inferior a corrente que circula no circuitos que geram as tensões a serem comparadas o que faz com que apenas o nível de tensão nos interesse. A impedância de entrada de um comparador ou operacional bem barato começa em 1Mega e chega fácil a 20Megas. Se isso não for suficiente, tem os de entrada JFET com valor tão estupidamente alto que a impedância é expressa em dez levado a N. E mesmo assim não conseguem ler um termopar, tem-se que usar com entrada mosfet, tão sensível à estática que o vendedor te entrega ele embrulhado em papel alumínio.

[Carlos Zanon]

@Bommu Perneta Foi o que li ;~;

Eu consigo chavear com transistor 2 fontes com tensões diferentes mas com MOSFET isso daria problema. Se a tensão do GATE for diferente do SRC e DRAIN da pobreminha :v

[Visitante]

Eu devo ter pulado essa parte da matéria, to pesquisando e é isso mesmo ^^ desconfundiu meu tico e teco aqui, valeu ^^

Acho que vou ter que fazer um mini curso de mosfet, apesar de já ter usado a rodo nos meus projetos huauhauhahuahuahua

 

 

*Voltando para o alto mar*

[Sérgio Lembo]

1 minuto atrás, Bommu Perneta disse:

Eu devo ter pulado essa parte da matéria, to pesquisando e é isso mesmo ^^ desconfundiu meu tico e teco aqui, valeu ^^

Acho que vou ter que fazer um mini curso de mosfet, apesar de já ter usado a rodo nos meus projetos huauhauhahuahuahua

 

 

*Voltando para o alto mar*

Na maioria das vezes conseguimos desenhar no tapa e mesmo assim o projeto funciona a contento. Eu também faço isso. Mas é sempre bom lembrar dessas coisinhas para quando nos depararmos com situações limites. Sabe no que consiste um sensor de acidez? É uma plaquinha de vidro com terminais. Conseguir ler aquele sinal é tão simples quanto depilar a virilha de uma pulga.

[Renato.88]

6 horas atrás, Carlos Zanon disse:

porque usar esses comparadores?

Porque é mais barato e prático do que usar transistores, e ainda tem a questão dele sem mais preciso, por exemplo:

Em algum circuito preciso que a saída seja acionada quando a tensão na entrada passar de 6V. Com transistor fica meio complicado fazer isso, mas com comparador é só colocar um potenciômetro ou zener em uma entrada e ligar a outra no circuito que vai variar a tensão.

6 horas atrás, Carlos Zanon disse:

Como eles funcionam?

Já foi mostrado o circuito básico interno, consiste desse circuito aí em cima o "amplificador diferencial", consiste em dois transistores formando uma espécie de porta lógica analógica, como o próprio nome já diz os valores nas bases dos transistores precisam ser diferentes para que haja ou não tensão na saída.

6 horas atrás, Carlos Zanon disse:

Como é que eles acionam...

Ao meu ver eles acionam quando a porta negativa é aterrada, ai o CI comparador aciona o output. É isso mesmo?

Quase isso. Não precisa ser aterrada, Basta apenas que a tensão da entrada positiva seja maior que a negativa, assim teremos "um" na saída.

[Sérgio Lembo]

4 horas atrás, Isadora Ferraz disse:

complementado.. bc327 337 -200V já viu né. Mas algo me diz que ele deve ter dificuldade em conseguir -200V... então... esquece.... melhor assim.

Oh maldade!!!  Tive o cuidado de limpar a especificação de Q3 quando chutei o emissor nos -200V.

[.if]

Fui no vácuo do bc327.. mas vejamos outro ponto de vista dum vácuo de sexta de minha mente...

Teus calos desde época das válvulas podem isolar e impedir de levares um baita choque com -200V. Mas atualmente a molecada é mais sensível sabias?

[Sérgio Lembo]

@Isadora Ferraz , então só poderão fazer eletrônica de hobby. Pra encarar uma SMPS com entrada PFC a coisa começa com 380V, mas o normal é 400V.