Comparatore (elettronica)

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Il comparatore è un circuito utilizzato sia nell'elettronica digitale che in quella analogica, le due funzioni, nettamente diverse, sono realizzate con componenti integrati.

Funzione digitale[modifica | modifica wikitesto]

In logica combinatoria, ha la funzione di confrontare tra di loro due numeri, o più in generale due parole digitali, segnalando se sono uguali.
Se le due parole sono costituite da un solo bit, il circuito in grado di realizzare questa funzione è una semplice porta EX-OR a due ingressi, la quale presenta in uscita uno stato logico 0 quando i bit di ingresso sono uguali, quindi è un comparatore di uguaglianza ad uscita attiva bassa, utilizzando una porta EX-NOR si ottiene un comparatore di uguaglianza con uscita attiva alta.

Per realizzare un comparatore per parole a più bit occorre confrontare i bit di uguale peso delle due parole, l'uscita segnalerà l'uguaglianza solo nel caso in cui tutti i bit corrispondenti risultano uguali.
Per esempio un comparatore che confronta due parole A e B di due bit (A_{1}A_{0} e B_{1} B_{0}) risulterà in questo modo:

 E=(A_{1} xnor B_{1}) and (A_{0} xnor B_{0})

Sull'uscita E ci sarà un segnale alto solo se entrambi gli ingressi della porta AND sono a 1 cioè soltanto quando tutti i bit dello stesso peso sono uguali.
Lo stesso processo logico può essere esteso a parole con un numero qualsiasi di bit.

A volte nei comparatori integrati, oltre all'uscita che segnala quando A=B, esistono anche altri terminali che danno un'indicazione di maggioranza e di minoranza, ossia se A>B oppure A<B, inoltre spesso sono presenti degli ingressi supplementari per il collegamento in cascata di più comparatori, in modo da poter analizzare parole formate da un maggior numero di bit.

Funzione analogica[modifica | modifica wikitesto]

Simbolo circuitale del comparatore.
LM339, LM393: rispettivamente quattro e due comparatori in un unico chip.

In campo analogico l'uso più frequente è la comparazione di un livello di tensione variabile, rispetto ad un livello di riferimento fisso. Per questa funzione possono essere usati amplificatori operazionali generici o dispositivi ottimizzati per questa funzione definiti "voltage comparator", tra questi, due dispositivi di largo impiego in uso da decenni sono siglati LM311 e LM339, da notare che le prime due lettere cambiano in base al produttore del dispositivo, in questo caso, National Semiconductor, cambia anche la prima delle tre cifre (da 1 a 3) in base alle prestazioni del dispositivo.

Voci correlate[modifica | modifica wikitesto]