GÉNIE ÉLECTRIQUE

 

Dernière mise à jour 
19 août 2006

Comparateur à un seuil

Fonction :

    La fonction comparaison analogique consiste à tester l'amplitude de deux signaux.

    En général un des signaux est un signal de référence, souvent une tension continue, l'autre signal est le signal à tester.

Caractéristiques d'un comparateur :

  • Vitesse

  • Vitesse de variation des signaux d'entrée (limite en fréquence)

  • Retard du signal de sortie par rapport aux signaux appliqués

  • Vitesse de variation du signal de sortie (temps de montée et de descente)

  • Précision

  • Différence détectable entre les signaux appliqués

Applications :

  • Comparaison de tensions
  • Mise en forme de signaux
  • Modulation de largeur d'impulsion (PWM : Pulse Width Modulation)

Réalisation : 

Amplificateur opérationnel :

    Le principe est le même que pour les comparateurs spécialisés, toutefois la lenteur de certains amplificateurs limite la fréquence d'utilisation. Il en va de même pour la vitesse de montée et descente du signal de sortie.

Schéma

Chronogrammes

   

Alimentation simple

Alimentation symétrique

Ve < V Ref

V+ < V -

Vs = 0v

Vs = -Vcc

Ve > V Ref

V+ > V -

Vs = +Vcc

Vs = +Vcc

    Pour l'amplitude de Vs il faut consulter la documentation du composant utilisé.

Comparateur spécialisé :

    LM311(ST)                LM311 (NS)

  •     Application PWM : le PWM compare un signal analogique Ve avec un signal de référence qui est une rampe. Le signal de sortie possède un rapport cyclique proportionnel à la tension Ve.

   Utilisation de portes logiques :

    Les portes logiques généralement utilisées sont de technologie C-MOS. On utilise le fait que le seuil de basculement se situe à VCC / 2 . Le comparateur obtenu n'est pas d'une très grande précision en effet la tension de basculement n'est pas garantie d'un circuit à l'autre et n'est pas très stable en fonction de la température.


 

 

 

 

 Genelaix - IUFM - Académie d'Aix-Marseille-août 2006