コンパレータ - 定義
コンパレータ - 定義
コンパレータ は、2つの入力電圧を比較し、比較結果に対応する論理信号を出力する機能を持つ計装です。非反転入力と反転入力に与えられた電圧の差を検出することで動作し、どちらの電圧が大きいかによってハイ信号（'1'論理状態）またはロー信号（'0'）を返します。コンパレータは非線形回路のグループに属し、オペアンプに似た構造を持つことが多いが、その出力は電圧差に線形に依存せず、スイッチング方式で限界値を取るなど、動作特性が異なる。
実用的なアプリケーションでは、コンパレータは閾値検出器、アナログ・デジタルコンバーター、パルス発生器、アナログ論理素子として機能する。その高速動作により、設定された電圧値を超えた場合の高速応答が重要な、クロッキング、モニタリング、測定、オートメーションシステム で使用することができます。また、ヒステリシス を備えたコンパレータは、入力信号に干渉やノイズが発生した場合にスイッチング振動を打ち消すため、高度な設計に使用されます。
古典的なオペアンプとは異なり、コンパレータは線形モードで動作するように設計されているのではなく、飽和領域で動作するように設計されているため、スイッチング回路として動作することができます。その出力は多くの場合、オープン・コレクタまたはドレイン・タイプで、プルアップ抵抗を選択することにより、異なるロジック・レベルに容易に調整できる。デジタル・システムでは、コンパレータはアナログ信号をデジタル・ロジック・レベルに変換し、同期信号を生成するために使用される。
設計が簡単で動作速度が速いため、コンパレータは一般的に集積回路に集積され、独立した部品として、またADC、電圧レギュレータ、センサー、測定用システムなどの大規模なアナログ・デジタル構造の部品として使用されます。立ち上がり時間 、オフセット電圧、帯域幅などのパラメータの選択は、特定のアプリケーションで正しく動作するために非常に重要です。
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