Komparaattori

Komparaattori on jännitteitä vertaileva mikropiiri. Sillä on kaksi sisääntuloa, positiivinen ja negatiivinen, joiden välistä jännitettä komparaattori vertailee.

Mikäli positiivisen sisääntulon jännite (IN+) on korkeampi kuin negatiivisen sisääntulon (IN-) ulostulon jännite on looginen 1 eli niin suuri kuin komparaattorin käyttöjännite. (Esimerkiksi +5v jos komparaattorin käyttöjännite on 5v.) Mikäli IN- on suurempi kuin IN+ ulostulo on looginen 0 eli 0v.

Operaatiovahvistinta voidaan käyttää komparaattorina, mikäli sen takaisinkytkentä (feedback) jätetään kytkemättä.

Operaatiovahvistin on kuitenkin hitaampi kuin varsinaisesti komparaattoriksi tehty piiri.

Joidenkin operaatiovahvistimen sisääntulojen suojadiodit saattavat häiritä sen toimintaa komparaattorina.

Hystereesi

Mikäli komparaattorin sisääntulo jännitteet IN+ ja IN- ovat hyvin lähellä toisiaan voi jännitteissä esiintyvä kohina tai muu häiriö aiheuttaa ei toivottua äkkinäistä vaihtelua ulostulossa.

Kohinaa ja häiriösignaaleja on aina olemassa mitattavissa signaaleissa. Jotta näiden häiriöiden vaikutus voidaan mitätöidä tai pienentää voidaan komparaattorille asettaa hystereesi.

Hystereesin avulla jännitteiden pitää erota riittävän paljon toisistaan, jotta komparaattorin lähtö vaihtaisi tilaa. Hystereesi saadaan aikaiseksi luomalla komparaattorille positiivinen takaisinkytkentä (positive feedback).

Takaisinkytkentä tehdään ulostulosta vastuksen läpi positiiviseen sisääntuloon (IN+), jolloin ulostulon tila vaikuttaa hieman mitattuun IN+ jännitteeseen.

Vaikutuksen suuruus riippuu takaisinkytkentävastuksen arvosta. Mitä suurempi vastuksen resistanssi on, sen pienempi on hystereesi.