Las señales analógicas nos conectan con el mundo. Estamos rodeados de ellas: la radiación solar, el caudal de un río, la velocidad del viento, la dirección de movimiento, las revoluciones por minuto de giro de un motor, y un largo etc. Todas estas señales deben ser captadas por sensores que generalmente nos proporcionaran una señal analógica de tensión o corriente que dependerá proporcionalmente de la señal que estemos midiendo. Una vez capturadas hay que tratarlas y es aquí donde entran el amplificador operacional comparador.

Cuando tenemos la señal de corriente o tensión, normalmente, vamos a necesitar transformarla en una señal digital para poder ser tratada, analizada y almacenada en una memoria para poder acceder a ella con posterioridad. Es en este paso de analógico a digital cuando necesitamos a nuestro amigo el amplificador operacional.

En esta caso analizamos una de las muchas configuraciones en las que el amplificador operacional puede encontrarse y es la que nos permitirá convertir una señal analógica en una señal todo o nada digital.

Vamos a montar un ejemplo con una LDR que permite saber si es de noche o de día.

El circuito tiene un divisor de tensión formado por una LDR y una resistencia de 1K por un lado. Por el otro tiene un potenciómetro de 10K.

AmpOp Comparador
AmpOp Comparador

¡¡¡Atent@!!!

Recuerda que la mayoría de Amplificadores Operacionales necesitan alimentación simétrica

Cómo funciona el circuito comparador

Básicamente cuando el circuito detecte que la tensión en la patilla no inversora (+) es mayor que la tensión en la patilla inversora (-) en la salida habrá un valor de tensión cercano al de la alimentación positiva.

Cuando detecte que la tensión de la patilla no inversora es menor que la de la patilla inversora, en la salida habrá una tensión cercana a la de alimentación negativa.

De esta manera, modificando la posición del potenciómetro podemos cambiar la cantidad de luz necesaria para que se active la salida del circuito. Una vez calibrado, la salida se activará cuando hay poca luz y se apagará cuando hay suficiente luz.

En pocas palabras, esta configuración de un amplificador operacional compara la tensión que hay en sus dos patillas y activa o apaga la salida en función de cual sea más grande.

Con esta configuración tendremos en la salida dos posibles tensiones, una positiva cuando la LDR detecte luz y una tensión negativa cuando la LDR detecte poca luz. Debido a que alimento el circuito con Vcc = 5v y -Vcc = -5v y existen perdidas, la tensión positiva de salida será entorno a los 4 voltios y la negativa entorno a los -3v, pero si la hubiera alimentado con +12v y -12v las tensiones de salida se acercarían a 12v y -12v.

Por último puedes comprobar el esquema, descargarlo y el vídeo de funcionamiento y explicación


Enrique Gómez

Ingeniero Electrónico Industrial y Automático, amante de la comunicación audiovisual y de la divulgación ingenieril y científica. Friki de Star Wars, cuenta más de lo que parece. Puedes saber más sobre mi y sobre mis trabajos en enrique.rinconingenieril.es

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