EL AMPLIFICADOR OPERACIONAL
9.0. COMPARADORES
Todo lo que sea alabar los amplificadores operacionales está muy bien, pero vamos ahora a centrarnos en una de las aplicaciones específicas de este y que, dentro de la experiencia práctica electrónica, se muestra de una gran utilidad. Se trata de los comparadores.
Ocurre, en multitud de ocasiones, que deseamos comparar una tensión con otra para ver cuál de las dos es mayor. Para ello se puede utilizar un circuito implementado a partir de amplificadores operacionales y que responde al nombre (claro está) de comparador.
Para utilizar como comparador un amplificador operacional sólo tenemos que colocar cierta tensión, por ejemplo, en la entrada inversora (V-) la cual realizará la función de tensión de referencia. Si, a continuación, colocamos una tensión en la entrada no inversora (V+) del mismo operacional obtendremos una señal de salida (Vs) que será función del resultado de la comparación de ambas señales.
Como resumen del comportamiento de dicho montaje podemos sentar la siguiente lógica:
- Si la tensión V+ es mayor que V- la salida Vs será de nivel alto.
- Si la tensión V+ es menor que V- la salida Vs será de nivel bajo.
La forma más simple de constituir un comparador con un A.O. consiste en conectar el mismo -sin resistencias de realimentación- de forma que la entrada no inversora haga las funciones de entrada de señal a comparar, mientras que la patilla inversora se conecta a masa.
La operativa de este circuito es bastante simple: al presentarse una tensión muy pequeña (unos pocos milivoltios) en la entrada no inversora el operacional pasa a saturarse, con lo que la salida del mismo (patilla Vs) ofrece una tensión próxima a la de la alimentación positiva (lo que nosotros denominamos nivel alto o "H"). Si, por el contrario, se presenta en la patilla no inversora (V+) una tensión inferior ligeramente a cero voltios se origina que la salida del operacional pase a un valor bajo ("L").Otro modo de obtener un circuito comparador es mediante la utilización de un amplificador operacional de alimentación sencilla. Tal y como podemos ver en la ilustración correspondiente, la tensión a comparar se hace llegar también a la patilla no inversora (V+), mientras que la inversora recibe otra tensión que proviene del divisor de tensión conformado por R1 y R2. Dicha tensión constituye la tensión de referencia (Vref.). Si ocurre, tal y como vemos en la ilustración, que la resistencia R1 es del tipo regulable podremos llevar el punto de referencia (Vref.) al margen que deseemos. En este caso la salida del operacional se comporta de la manera que podemos observar en la gráfica (denominada función de transferencia) también representada junto al montaje.
9.1. COMPARADORES ESPECÍFICOS
Existen en el mercado circuitos integrados que han sido diseñados específicamente para realizar funciones de comparación. Entre estos podemos citar, por ejemplo, el LM311, el LM339 y el NE 529. Estos circuitos poseen una salida en modo colector abierto, por lo que debe conectarse la misma a una resistencia de "pully-up" y apositivo.
