Comparatore a finestra

RELAZIONE

Andrea Barboni; 28/03/08

Materia: Elettronica;

Docenti: Emiliani, Cannarella;

SCOPO: Lo scopo dell’esperienza svolta in laboratorio è quello di verificare il corretto

funzionamento di un comparatore a finestra, e poi studiare il suo comportamento variando i valori

di frequenza.

STRUMENTI UTILIZZATI:- Oscilloscopio;

- Generatore di Clock;

- Alimentatore da banco.

-

MATERIALI UTILIZZATI: - 1 resistenza da 68 KOhm;

- 1 resistenza da 1 KOhm;

- 2 resistenze da 33 KOhm;

- 1 resistenza da 100 KOhm;

- 1 resistenza da 10 KOhm;

- Integrato LM339;

- 1 diodo Zener.

SCHEMA ELETTRICO:

PARTE PRATICA: Per realizzare il circuito si procede, innanzitutto, posizionando correttamente

l’integrato LM339 sulla basetta bread board e , rispettando la piedinatura collegare le alimentazioni,

fare molta attenzione in questo passaggio perché un errato collegamento nelle alimentazioni

potrebbe compromettere il funzionamento dell’intero circuito.

Una volta sistemato l’integrato si procederà montando l’intero circuito, effettuando tutti i

collegamenti elencati nella figura del circuito a nostra disposizione. Una volta realizzato il circuito

si controllerà se tutti i collegamenti sono stati fatti in maniera corretta, prima di alimentare il tutto,

poi si collegherà al circuito sia l’oscilloscopio sia il generatore di clock, procedendo poi con la

rilevazione dei valori.

Al circuito viene applicata tramite il generatore di clock una frequenza pari a 100 Hk ed una

tensione di ingresso pari a 12V, tramite l’alimentatore da banco.

Rilevando i valori di ingresso e di uscita abbiamo ricavato i seguenti valori:

Onda triangolare:

FrequenzaVi Vi Vo T T1 T2 Duty Cycle

5 KHz 8,1V 5 KHz 0,2 msec 24 sec 0,176 msec 13,6 %

5 KHz 1 V 5 KHz 0,2 msec 0 sec 0,2 msec 0 %

Onda sinusoidale :

FrequenzaVi Vi Vo T T1 T2 Duty Cycle

10 KHz 5 KHz 5KHZ 0,2 msec 22 sec 0,178msec 11%

PARTE TEORICA:

Si dice comparatore un circuito che confronta due segnali applicati ai due ingressi, di cui uno viene

preso come tensione di riferimento, cioè di confronto. L'uscita dà un valore alto o un valore basso,

secondo il risultato del confronto. Il seguente circuito è un comparatore di zero:

Il comparatore di zero confronta la tensione di ingresso v applicata al morsetto invertente con la

i

tensione nulla applicata al morsetto non invertente. Se v è maggiore di zero l'uscita v sarà negativa;

i u

se v è minore di zero l'uscita v sarà positiva. Notiamo che, poiché manca una retroazione negativa,

i u

l'operazionale va in saturazione, o positiva o negativa.

I diagrammi sono i seguenti:

Per realizzare un comparatore con tensione di riferimento diversa da zero, basta collegare un

generatore di tensione al morsetto non invertente, secondo il seguente schema:

da tale schema si vede che la commutazione avviene quando la v è maggiore o minore della

i

tensione di riferimento v , come vediamo dai seguenti diagrammi:

R

Tale tipo di comparatore è molto semplice, tuttavia presenta l'inconveniente di essere molto

sensibile ai disturbi. Consideriamo, infatti, i seguenti diagrammi: