Komparaattori

Tähän artikkeliin tai osioon ei ole merkitty lähteitä, joten tiedot kannattaa tarkistaa muista tietolähteistä. Voit auttaa Wikipediaa lisäämällä artikkeliin tarkistettavissa olevia lähteitä ja merkitsemällä ne ohjeen mukaan.

Komparaattori eli vertailija on elektroninen piiri, joka vertailee kahden jännitteen tasoa toisiinsa. Ulostulona saadaan tieto kumman jännitelinjan jännite on suurempi. Komparaattorin annolla on kaksi tilaa, joko 0 (V− > V+) tai 1 (V− < V+). Tilojen jännitearvot määräytyvät kytkennän mukaan.

${\displaystyle V_{out}=V_{S}\cdot sgn(V_{+}-V_{-}),}$

missä sgn on signum-funktio.

Takaisinkytkemätön operaatiovahvistin toimii komparaattorin tavoin. Kun positiivisen tulon V₊ jännite on positiivisempi kuin negatiivisen tulon V₋, operaatiovahvistimen lähtöjännite V_out nousee lähelle positiivista käyttöjännitettä V_S+. Kun negatiivisen tulon jännite on positiiviseen tuloon vaikuttavaa jännitettä positiivisempi, lähtö laskee negatiivisen käyttöjännitteen V_S−tuntumaan. Lisäkomponenttien avulla lähtöjännite on mahdollista muuttaa esimerkiksi logiikkatasoiseksi signaaliksi, jossa ykköstila on 5 V ja nollatila 0 V. Operaatiovahvistimella toteutettu komparaattori on kuitenkin suhteellisen hidas, koska se on suunniteltu vahvistinkäyttöön ja kaistanleveyttä on rajoitettu värähtelyn estämiseksi. Pelkästään komparaattorikäyttöön suunniteltu kytkentä on siis tarpeen suurilla taajuuksilla.

Mikäli komparaattori takaisinkytketään positiivisesti, saadaan aikaan hystereesi, jolloin lähtöjännite vaikuttaa vertailujännitteeseen sen mukaan, kummassa tilassa lähtö on. Komparaattori, jolla on hystereesiä, on nimeltään Schmitt-liipaisin.