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Comparadores electrónicos

Un comparador es un circuito analógico que monitorea dos entradas de voltaje. Uno es llamado voltaje de referencia (Vref)  y el otro voltaje de entrada (Vin). Cuando Vin se incrementa por encima o se reduce por debajo de Vref, la salida (Vout) del comparador cambia de estado entre bajo y alto.

Algunos circuitos integrados (como el IC-339, IC-311 etc.) se han diseñado específicamente como comparadores otros como el IC-741 aunque son en realidad  amplificadores operacionales pueden ser usados como comparadores. Estos chips (generalmente con 8 patas) tienen una entrada para Vref, otra para Vin, una de salida Vout, una para el voltaje de alimentación (Vcc) y otra de Tierra.
 
El esquema que sigue es un diagrama de como conectar un circuito integrado del tipo IC-741 como comparador.

Esquema
Como puede observarse el voltaje de alimentación se conecta a la pata número 7 y la 4 a tierra. Las patas 2 y 3 son las patas de entrada de los voltajes a comparar, y el voltaje de salida se obtiene por la pata 6.

En este caso cuando Vin exceda a Vref la salida pasa de alto voltaje (casi Vcc) a bajo voltaje (pequeño remanente de voltaje), no exactamente o voltios. Por tal motivo se habla de los estados alto y bajo.
 
A continuación un esquema de un circuito práctico de un comparador de voltaje que se utiliza para apagar y encender un Led indicador.

esquema
Construyendo este simple circuito se puede aprender lo básico de un comparador. R1 y R2 funcionan como divisores de voltaje los que suministran un rango de voltaje a ambas entradas del IC-741 (Vref y Vin). El transistor Q1 establece corriente al Led cuando la salida del IC-741 pasa a alta.

Si asumimos que R1 está calibrado al centro entonces dará 4.5v como Vref, luego moviendo R2 (Vin) podemos apagar y encender el Led de acuerdo a que sea mayor o menos que Vref.


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