Віконний компаратор
Знайди допустиму середину
Компаратор порівнює напруги та обирає високий чи низький рівень. Віконний компаратор перевіряє, чи вхід між нижньою та верхньою межами. Ширина вікна — їхня різниця. Тут високий вихід лише строго всередині.
ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНИЙ СТІЛ
Змінюй налаштування схеми, передбачай покази та перевіряй розв’язання завдання. Це навчальні моделі; припущення пояснено в кожному уроці.
Увійди, щоб зберігати прогрес. Прогрес гостя зберігається на цьому пристрої.
Як це працює
Ідеальні рівні 0 V/5 V, без шуму, затримок і пам’яті. Рівність на межі виключена. Дві межі самі не створюють гістерезис, залежність рішення від попереднього стану.
Vlow і Vhigh — пороги. Vout = 5 V лише за Vlow < Vin < Vhigh, інакше 0 V. Ширина Vhigh − Vlow. Перетин межі одразу змінює рішення.
Складність
Збери · Спостерігай
Увімкни вхід 2.5 V, нижню межу 1 V, верхню 4 V. Отримай 5 V.
Потрібна підказка?
Vin=2.5 V; Vlow=1 V; Vhigh=4 V → 5 V
Досліди · Досліджуй
Залиш межі 1 V і 4 V, постав вхід рівно 1 V. Отримай 0 V.
Потрібна підказка?
Vin=Vlow=1 V; Vhigh=4 V → 0 V
Розв’яжи · Розв’яжи
Залиш межі 1 V і 4 V, постав вхід рівно 4 V. Отримай 0 V.
Потрібна підказка?
Vin=Vhigh=4 V; Vlow=1 V → 0 V
Додаткові матеріали та картки схем
Віконний компаратор
Замало й забагато можуть однаково заважати. Віконний детектор позначає середній діапазон допустимих показів.
Vlow < Vin < Vhigh → Vout = 5 V; Vin ≤ Vlow ∨ Vin ≥ Vhigh → Vout = 0 V
Потрібні обидві умови: вище нижньої та нижче верхньої. Правило рівності — вибір моделі, не гарантія апаратури.
Корисний зв’язок
Високий вихід означає всередині, не точне місце.
За межами моделі
Рух угору й униз дає те саме рішення: пам’яті немає.
Помилка, якої варто уникати
Вікно перевіряє інтервал. Зона нечутливості — діапазон без коригувальної дії — інша ідея; вона не обов’язково має гістерезис.
Вхід рівний верхній межі. Вихід моделі…
- 5 V
- 2.5 V
- 0 V
Читати далі
Нерівності строгі, тому рівність зовні.
Усередині вікна
Вхід 2.5 V, межі 1 V і 4 V.
Вихід 5 V.
На межі
Вхід 4 V, межі 1 V і 4 V.
Вихід 0 V.
Спробуй іншу зміну
Перевір 0.5, 1, 1.5, 3.5, 4, 4.5 V: низько, низько, високо, високо, низько, низько. Повтори навпаки.