presenta el funcionamieto y configuracion del comparador de ventan

1. UNIVERSIDAD AUTONOMA DE OCCIDENTE
Facultad de Ingeniería Electrónica
Comparador de ventana
Andrés Felipe Gómez A
anfegoar@hotmail.com
Introducción
En esta se pusieron en práctica los
conceptos visto integradores y
comparador de ventana , también nos
dio la oportunidad de investigar sobre
osciladores triangulares y como se
pueden generar a partir de una fuente
DC, sin utilizar un generador de
funciones. También se observar el
comportamiento del comparador de
ventana.
Resumen
En esta práctica se realizó un oscilador
de onda triangular con un voltaje de
salida de 8VpK-VpK a una frecuencia
de 100HZ, y a partir de esta onda,
integramos y generamos un onda
sinusoidal con un voltaje de salida de
6Vpk-Vpk con una frecuencia de 100Hz.
Luego de realizar estas onda triangular
y sinusoidal, se realizaros 2
configuraciones de comparador de
ventana, las cuales se les
proporcionaron unos Voltajes referencia
de .Los Cuales se pudieron
sacar gracias a un divisor de voltaje
como se muestra a continuación:
(
( )
)
Y cabe recalcar que en la práctica
solo se utilizaron una fuente dual
y amplificadores operacionales.
Pero en los circuitos mostrados a
continuación se muestran fuentes de
2 voltios que se colocan por estética
Integrador
Es un circuito que ejecuta la operación
matemática llamada integración. Su
aplicación más frecuente es la
producción de rampa de tensión de
salida, la cual supone un incremento o
un decremento lineal de tensión. Se le
denomina también integrador de Miller,
en honor a su inventor.
Planteando la LCK en la ilustración1:
integrador, se puede determinar el
comportamiento del integrador y saber
que la corriente entrada es:
Ilustración 1: Integrador
Se sabe que debido a los
efectos de la tierra.
Teniendo en cuenta que la corriente del
capacitor está dada por:

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Remplazando
∫
De aquí se obtiene que la razón de
cambio de voltaje es
(ecuación1)
Por regla general
Oscilador de onda triangular
Utiliza un comparador basado en
amplificadores operacionales, con
configuración de histéresis para realizar
la conmutación de funciones. Como lo
muestra la ilustración 2: Oscilador onda
triangular
Ilustración 2: oscilador onda triangular
El voltaje de salida del comparador,
está a su máximo nivel negativo, la
salida se conecta a la entrada
inversora del integrador mediante y
el cual produce una rampa que se dirige
a su nivel positivo en la salida del
integrador. Cuando el voltaje de la
rampa alcanza el punto de disparo
(UTP), el comparador cambia a su
nivel positivo máximo. Este nivel positivo
hace que la rampa del integrador cambie
a una dirección negativa. La rampa
continúa en esta dirección hasta que
alcanza el punto de disparo inferior
(LTP) del comparador. En este punto, la
salida del comparador cambia de
vuelta al nivel negativo máximo y el
ciclo se repite.
Ilustración 3: Comparación de onda cuadrada y
triangular
Como se puede observar en la
ilustración 3: comparación de onda
cuadrada y triangular, la amplitud de la
onda cuadra esta dada por la
alimentación con la cual se
alimentan los amplificadores
operacionales. La amplitud de la onda
triangular está determinada por el voltaje
de salida del comparador y las
resistencias como se muestra
en la ilustracion2: Oscilador onda
triangular, las cuales establecen los
valores de UTP(voltaje superior) y LTP(
voltaje inferior) los cuales están
definidos por las siguientes formulas:
( ) Ecuación 2
( )
La frecuencia de ambas ondas
depende de la constante de tiempo
para calcular la frecuencia de salida de
la siguiente manera
( ) Ecuación 3

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Comparador o Detector de
ventana
Un detector de ventana indica
cuando una señal de voltaje dada se
encuentra dentro de una banda o
ventana especifica. Esta función se
hace a partir de un par de detectores
de nivel cuyos voltajes de umbral
y
Ilustración 4:Comparadoro detecctor de
Ventana
Como se puede observar en la
ilustración 4: Comparador de ventana o
detector de ventana, ingresamos un
voltaje al comparador o detector de
ventana, y podemos observar el
siguiente comportamiento mientras
tanto los transistores (
y ) están apagados , en ese
momento se eleva a hasta su
voltaje máximo es decir, para
producir un pulso de salida Alto. Pero
sin embargo, puede salirse de los
rangos establecidos por . En
este momento alguno de los transistores
de los comparadores se encenderá y
mandara estas señal a tierra
provocando que este en cero.
Cálculos y simulación
Oscilador de onda triangular
Se hace uso de las ecuaciones 2 y 3
para determinar los valores de los
elementos que componen el oscilador
de onda
Se fijan los siguientes valores
V,
( )
Se reemplazan los valores
( )
Se establece que
Por ende
( )
( )

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Simulación Oscilador de onda
triangular
Ilustración 5: Circuito Oscilador de onda
triangular
Ilustración 6: Onda triangular simulada
Onda triangular Práctica
Ilustración 7: Onda triangular montada
Integrador
En esta etapa se toma la onda
triangular, se integra para generar una
onda sinusoidal.
Para poder calcular el integrador se
utiliza la ecuacion1, ya mencionada
Se establece que se trabajará con un
condensador ( )

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Ilustración 8: circuito del Integrador
Ilustración 9: sinusoidal integrando una onda
triangular
Comparadores de ventana
Comparador de ventana1
La ilustración 10. Muestra una
configuración de comparador de ventana
la cual tiene como característica
principal entregar un flanco alto positivo,
mientras la señal de entrada, la cual se
ubica en la ventana o rango
determinados, es: . La señal Vin de
entrada se ubica en el Suwhict s2
como se muestra en la ilustracion10
Ilustración 10:Circuito Comparador de
Ventana de flanco alto positivo
Ilustración 11: simulación de ondas
Comparador de Ventana de flanco alto positivo
Como se puede a preciar en la
ilustración 11: ondas del comparador de
ventana de flaco alto positivo, se puede
ver una onda sinusoidal la cual ingresa al
comparador con una amplitud de
5,91VpK-vpk, y los voltajes de ventana
representados por las líneas
horizontales superior e inferior que se
muestran en la ilustrcion11, las cuales
tienen un valor de 2 y -2V. También se
puede apreciar una onda cuadrada la

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cual representa el funcionamiento del
comparador, el cual indica cuando la
onda sinusoidal se encuentre en el rango
determinado, la señal cuadrada se
encontrara a un nivel alto, pero cuando
la señal sinusoidal sale del rango la
onda de salida expresara un nivel bajo .
Comparador de ventana practico1
Ilustración 12: Ondas del comparador de
Ventana de flanco alto positivo, Practico
Para poder comprobar la eficacia del
circuito se puede comparar la
ilustacion11, que son los valores
simulados del comparador con lo valores
reales que está representado en la
ilustracion12 que son los valores
prácticos los cuales se comprobaron en
el laboratorio. Al estudiar esta
ilustrcion12. Se hace notorio que los
valores prácticos dan muy aproximados
a la simulación ya que la onda
sinusoidal tiene una amplitud 5,68V, y la
onda cuadra tiene el mismo
comportamiento de la simulación pero
con una amplitud de 1 1,8V. También se
puede observar que la frecuencia de
entrada es 100Hz pero la salida son
200Hz tanto en la simulación como en la
vida real.
Comparador de ventana 2
La segunda configuración que se
muestra en del comparador de ventana
de flanco bajo cuando la señal de
entrada se encuentra dentro del nivel de
ventana.
Ilustración 13: Circuito del comparador de
ventana de flacos bajo

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Ilustración 14: ondas de salida del comparador
de ventana
Como se puede observar en la
ilustración 14 se está ingresando una
señal triangular de 8Vpk-pk la cual, está
pasando por los niveles de referencia
que se definieron: 2v y -2v. en el grafico
se puede observar: cuando la señal
triangular está dentro de nuestro rango
de ventana, la onda cuadrada esta en un
nivel bajo , pero cuando la señal
triangular sale de los límites de la
ventana la señal cuadrada está en un
nivel alto.
Comparador de ventana practico 2
Ilustración 15: ondas de salida del comparador
de ventana Práctico
Como se ver en la ilustración16: onda de
salida del comparador de venta práctico.
Podemos observar que el valor de la
amplitud dela onda triangular es de
8.08VPk-Pk y el valor de los limites
inferior y superior es y al
observar con cuidado podemos notar que
mientras la señal triangular se
encuentra dentro de los rangos de
voltaje la señal cuadrada está en un nivel
bajo , pero cuando señal triangular sale
la onda cuadrada está en un nivel alto.
Conclusión
 Los comparadores de ventana se
emplean en pruebas sobre
líneas de producción para
eliminar los circuitos que no
cumplen con las tolerancias
dadas. En estas y en otras
pruebas automáticas y
aplicaciones de medición, los
voltajes son
proporcionados por
computadoras a través de
convertidores D-A
 En la práctica se determinó que
en el circuito integrador se puede
controlar la amplitud de la onda
de salida de este simplemente
modificando el condensador de
retroalimentación. Esto se puede
notar en la ilustración8 que el
condensador calculado difiere del
simulado en un 75% de su valor
En la práctica también se noto
que entre mas grande fuese el
condensador del integrador,
era más sensibles a señales de
interferencia, las cuales inducían
a que la onda sinusoidal saliera
deforme.
Bibliografía

8. UNIVERSIDAD AUTONOMA DE OCCIDENTE
Facultad de Ingeniería Electrónica
[1]. Floyd .“Dispositivos Electrónicos”
8ª.ed.Pearson Prentice Hall
[2]. S . Franco. “Diseño con
amplificadores Operacionales y Circuitos
Integrados Analógico”, 3a. ed.Mc Graw
[3]. P. Albert Malvino “Principios De
Electrónica” edicion6a de 1990 editorial
Mc Graw Hill.
[4]A. Pertence Junior “Amplificadores
Operacionales y Filtros Activos” ed.Mc
Graw
[5]. H. Andrés Masías “.Diapositivas del
curso de electrónica 2”

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