Comparador con Amplificador operacional

Ganancia en lazo abierto

Un Amplificador Operacional puede ser utilizado para determinar cuál de dos señales en sus entradas es mayor. (se utiliza como comparador). Basta con que una de estas señales sea ligeramente mayor para que cause que la salida del amplificador operacional sea máxima, ya sea positiva (+Vsat) o negativa (-Vsat).

Esto se debe a que el operacional se utiliza en lazo abierto (tiene ganancia máxima). La ganancia de un amplificador operacional es de 200,000 o más y la fórmula de la señal de salida es: Vout = AOL (V1 – V2), donde:

• Vout = tensión de salida
• AOL = ganancia de amplificador operacional en lazo abierto (200,000 o más)
• V1 y V2 = tensiones de entrada (las que se comparan)

Vout no puede exceder la tensión de saturación del amplificador operacional, sea esta saturación negativa o positiva. Normalmente, este valor es aproximadamente unos 2 voltios menor que el valor de la fuente (V+ ó V-)

Del gráfico inferior se ve que el valor de la entrada en V2 es mayor que la de V1 (que se utiliza como referencia y tiene un valor fijo), hasta que en un momento t1, V2 cambia y ahora es menor que V1. Como V2 está conectado a la entrada no inversora del operacional, la salida (Vout) está en saturación positiva, hasta que llega a t1, en donde la salida ahora está en saturación negativa.

El comparador no inversor

En este comparador la tensión de referencia se aplica a la entrada inversora, y la señal a detectar será aplicada a la entrada no inversora. La tensión de referencia puede ser positiva o negativa.

• Si la señal a detectar tenga una tensión superior a la tensión de referencia, la salida será una tensión igual a +Vsat (tensión de saturación positiva).
• Si la señal de entrada tiene una tensión inferior a la señal de referencia, la salida será igual a -Vsat (tensión de saturación negativa)

El comparador inversor

En este comparador la tensión de referencia se aplica a la entrada no inversora, y la señal a detectar será aplicada a la entrada inversora. La tensión de referencia puede ser positiva o negativa.

• Si la señal a detectar tenga una tensión superior a la tensión de referencia, la salida será una tensión igual a -Vsat (tensión de saturación negativa).
• Si la señal de entrada tiene una tensión inferior a la señal de referencia, la salida será igual a +Vsat (tensión de saturación positiva).