Компаратор как сделать: Редстоуновый компаратор | Прочие источники сигнала

Содержание

Редстоуновый компаратор | Прочие источники сигнала

Редстоуновый компаратор | Прочие источники сигнала | Как сделать в Майнкрафт

Как сделать редстоуновый компаратор в Майнкрафт: рецепты крафта, ресурсы, фото, хитрости и советы.

Редстоуновый компаратор Как сделать редстоуновый компаратор в Майнкрафт | Скриншот 1

Редстоуновый компаратор используется в сложных механизмах со схемами из красного камня. Он сравнивает сигналы между собой, сила которых зависит от заполненности сундуков (или любых других хранилищ), которые стоят за компаратором.

Как сделать редстоуновый компаратор

Здесь указано, как сделать редстоуновый компаратор в Майнкрафте. В рецепте крафта указываются необходимые ингредиенты и их расположение в Minecraft.

Чтобы сделать редстоуновый компаратор в Майнкрафте потребуются: редстоуновые факелы, незер-кварц и камни. Данные ингредиенты нужно разместить на верстаке, в соответствии с рисунком ниже. Чтобы открыть верстак нужно нажать правой кнопкой мыши на установленный верстак.

Вверх

Команда получения редстоунового компаратора

Здесь указана команда, которая позволяет получить редстоуновый компаратор в Майнкрафте, то есть как в Minecraft создать редстоуновый компаратор.

Редстоуновый компаратор можно призвать с помощью команды в креативном режиме.. Для этого нужно:

открыть чат (клавиша “T” английская)
написать команду /give @p minecraft:comparator
нажать клавишу “ENTER” (ВВОД)

Также можно указать количество и кому редстоуновый компаратор будут выдаваться:

/give @p minecraft:comparator 10

получить 10 редстоуновых компараторов
/give MinecraftMax minecraft:comparator
редстоуновый компаратор будет передан игроку с ником MinecraftMax

Команду можно прописать в командный блок, чтобы она исполнялась при получении сигнала красного камня.

Вверх

Видео про редстоуновый компаратор

Здесь можно посмотреть видео про редстоуновый компаратор в Майнкрафте, то есть подборка видеороликов про Minecraft, где есть редстоуновый компаратор.

<center><ins class="lazy lazy-hidden adsbygoogle" style="display:inline-block;width:580px;height:400px" data-ad-client="ca-pub-1812626643144578" data-ad-slot="8813674614"></ins> <script>(adsbygoogle=window.adsbygoogle||[]).push({});</script></center>

Вверх

Редстоуновый компаратор – Предметы и блоки

Редстоуновый компаратор — механизм, который позволяет проверить заполненность контейнера (например сундука), сравнить силу двух или трёх сигналов и вычесть силу одного сигнала из другого. Он подаёт редстоун-сигнал в зависимости от результатов. Смотрите примеры.

ID и Чит-команда

Как сделать

Рецепт крафта

Примеры

Для проверки заполненности контейнера, нужно поставить компаратор рядом с блоком с ячейками (сундук, печь, раздатчик, воронка и т.д.) стороной с двумя факелами к этому блоку. Чем больше заполненность контейнеров, тем сильнее будет сигнал. Полной считается ячейка с полной стопкой предметов, например, 64 угольной руды, 16 снега и 1 кровать дадут полную ячейку, так как составляют полные стопки. Если все контейнеры полностью заполнены, то сила сигнала будет равна 15, то есть будут гореть 15 редстоунов выстроенных за компаратором.

Пример 1. В этом примере компаратор подключен к печи, от компаратора идёт редстоун на 14 блоков. Сверху в печь подаётся железная руда, сбоку — уголь. Фонарь загорится только тогда, когда в печи почти не останется свободного места

Если к компаратору подсоединены два сигнала, то на выходе он выдаст основной сигнал (идущий со стороны двух факелов), если основной сигнал сильнее бокового. Если сигналы идут с обоих боков, то сравнивается самый сильный из них.

Пример 2. Здесь компаратор подключён к датчику дневного света (ночной режим) через основной вход. Через дополнительный вход подключен красный факел. Сигнал датчик дневного света станет сильнее сигнала красного факела только при сильной темноте, фонарь загорится только ночью, а не вечером

Пример 3. Если включить рычаг компаратора, то он будет выдавать разность сигналов. В данном случае редстоун сигнал прошёл всего на один блок, так как на основной вход подаётся 13 единиц силы, а на боковой — 12

Как сделать схему компаратора с операционным усилителем своими руками

Таблицы истинности компаратора

Для примеров приведены таблицы истинности тривиального однобитового и двухбитового компараторов.

Логическая функция однобитового цифрового компаратора описывается таблицей истинности:

Входы	Выходы
A{\displaystyle A}	B{\displaystyle B}	A<B{\displaystyle A<B}	A=B{\displaystyle A=B}	A>B{\displaystyle A>B}
1
1	1
1	1
1	1	1

Таблица истинности двухбитового компаратора:

Входы	Выходы
A1{\displaystyle A_{1}}	A{\displaystyle A_{0}}	B1{\displaystyle B_{1}}	B{\displaystyle B_{0}}	A<B{\displaystyle A<B}	A=B{\displaystyle A=B}	A>B{\displaystyle A>B}
1
1	1
1	1
1	1	1
1	1
1	1	1
1	1	1
1	1	1	1
1	1
1	1	1
1	1	1
1	1	1	1
1	1	1
1	1	1	1
1	1	1	1
1	1	1	1	1

Использование[править | править код]

Сравнение сигналовправить | править код

Компаратор имеет два входа: один сзади (сигнал А) и один сбоку (сигнал Б). Если к обеим боковым сторонам подведен сигнал, сигналом Б считается более сильный из них. Существует два режима вывода, переключаемые щелчком правой кнопки мыши на компараторе.

В первом режиме (факел спереди не горит, режим по умолчанию) компаратор сравнивает сигнал А с сигналом Б и пропускает сигнал А только если А≥Б. Если А слабее Б, на выходе будет ноль.
Во втором режиме (факел спереди горит) компаратор «вычитает» сигнал Б из сигнала А, выдавая на выход сигнал с силой, равной разности входов (А−Б).

Определение заполненности контейнеровправить | править код

Компаратор, у задней стороны которого находится контейнер, позволяет снимать с него сигнал, зависящий от заполненности хранилища. Доступные контейнеры включают в себя: обычные и двойные сундуки и сундуки-ловушки, печи, варочные стойки, раздатчики, выбрасыватели, загрузочные воронки и нажимные рельсы с вагонеткой с сундуком или воронкой на них. При этом можно размещать компаратор через 1 полный блок, но только если компаратор находится на одной линии с контейнером. Если контейнер пуст, на выходе будет ноль. Если контейнер содержит что-либо, выходной сигнал рассчитывается по следующей формуле:

(

N₁ V₁

N₂ V₂

…

N_n V_n

)

14 n

Где:
A	—	сила сигнала (С округлением в меньшую сторону)
N_1…n	—	количество предметов в слоте
V_1…n	—	размер полной стопки для данного предмета
n	—	количество слотов в контейнере

Это означает, что сила сигнала зависит не напрямую от количества предметов в контейнере, а от его заполненности. Так, предмет, который нельзя сложить в стопку, полная стопка предметов, складывающихся по 16 предметов, и полная стопка предметов, складывающихся по 64 предмета, занимают одинаковый объём и на выходе дают одинаковый сигнал (например, раздатчик с 9 вагонетками выдаст максимальный сигнал — 15).

Определение пластинкиправить | править код

Компаратор, подключённый входом к проигрывателю, в котором находится пластинка, дает сигнал с силой, зависящей от порядкового номера используемой пластинки.

Сигнал	Пластинка
нет
1	13
2	cat
3	blocks
4	chirp
5	far
6	mall
7	mellohi
8	stal
9	strad
10	ward
11	11
12	wait
13	не используется
14	не используется
15	не используется

Взаимодействие с командным блокомправить | править код

Если компаратор подключён входом к командному блоку, в котором введена команда , при обновлении командного блока будет выдаваться сигнал, соответствующий количеству сущностей на сервере, соответствующих аргументу команды.
Если же в командном блоке введена любая другая команда, при её успешном выполнении будет выдаваться сигнал силой 1.

Взаимодействие с тортомправить | править код

Если компаратор подключён входом к торту, он будет выдавать сигнал, пропорциональный количеству оставшегося торта. Каждый кусок торта добавляет 2 к силе выходного сигнала. Таким образом, полный торт выдаёт через компаратор сигнал силы 14.

Взаимодействие с котломправить | править код

Если компаратор подключён входом к котлу, он будет выдавать сигнал, пропорциональный количеству воды в котле. Пустой котёл выдаёт сигнал силы 0. Каждая треть воды в котле добавляет 1 к выходному сигналу.

Взаимодействие с рамкойправить | править код

Компаратор может быть использован для определения угла поворота предмета в рамке, а также определения того, содержится ли там какой-либо предмет вообще. Чтобы считывать сигнал с рамки, компаратор должен быть подключен к блоку, на котором висит рамка, с противоположной от неё стороне. Пустая рамка выдаёт нулевой сигнал. Неповёрнутый предмет в рамке выдаёт сигнал силы 1. Каждые 45° поворота добавляют 1 к силе выходного сигнала.

Другоеправить | править код

Компаратор пропускает сигнал только в одну сторону, а потому может быть использован как диод. Но в отличие от повторителя, компаратор не усиливает сигнал.
Если поставить два компаратора в кольцо, потом подать и снять сигнал с этого кольца, то сигнал будет плавно затухать со скоростью длина провода минус 1 за 0,1 секунды (для каждого участка). Это позволяет сделать более компактную линию поддержки сигнала, чем на повторителях.
Компаратор, подключённый к рамке портала Края, выдаёт сигнал силы 15, если в рамке расположено око Края, и 0, если рамка пуста.
Задержка компаратора равна 0,1 секунды или двум тактам.

Счетные машины[править | править код]

Простой оператор сложенияправить | править код

Складывает два сигнала на входе и выдает результат (на выходе старший разряд внизу (схема). В основе лежит (в основе которого лежит ).

Простой оператор сложения

Работает это так:

Младший разряд на выходе горит, если на входе имеем два разных сигнала.
Старший разряд на выходе горит, если на входе оба сигнала 1 .

На схеме присутствуют два слоя и 1 и находятся они на разных (соседних) плоскостях.

Простой оператор сложения (схема)

Сложение многоразрядных чиселправить | править код

В основе этой схемы лежит Простой оператор сложения , но сначала обратимся к схеме. Зелёным и жёлтым цветом выделены складываемые числа. Они представлены в двоичном формате, старший разряд находится внизу схемы. Выходы слева (на схеме) являются результатом сложения двух чисел на входе, так же представленным в двоичном виде, старший разряд внизу схемы.

Сложение многоразрядных чисел

Давайте разбираться как это работает:

Для начала складываем каждый разряд одного числа с другим.

Для первого входного разряда, младший разряд на выходе записываем в ответ.

Для последнего входного разряда, старший разряд на выходе записываем в ответ.

Для остальных входных разрядов, старший разряд на выходе складывается с младшим разрядом на выходе следующего входного разряда.

Система расширяемая до бесконечности (без ограничения по длине провода). На схеме показана символом «-//-».

Сложение многоразрядных чисел (схема)

Самый компактный оператор

угольная руда 1 слагаемое
алмазная 2
то есть складывается (3+2=5)

с другой стороны

Простой оператор вычитанияправить | править код

Простой оператор вычитания

Вычитает из первого входа второй.
Состоит из двух схем: проверка текущего разряда:

ВХОД 1	ВХОД 2	ВЫХОД (ВХОД 1 — ВХОД 2)
1	1
1	1
1

И проверка вычитания из старшего:

ВХОД 1	ВХОД 2	ВЫХОД ((ВХОД 1-ВХОД 2)<0)
1	1
1
1	1

См. схему.
Расширять(для вычитания многоразрядных чисел) по-аналогии со схемой сложения многоразрядных чисел.

Многоразрядный вычитательправить | править код

Рассмотрим таблицу истинности:

Ввод	Вывод
Вход 1	Вход 2	Z(N-1)	Выход	Z(N+1)
1	1	1
1	1	1
1	1	1
1	1
1	1
1	1
1	1	1	1	1

На первом входе — уменьшаемое.

На втором — вычитаемое.
Z(N-1) — бит займа из предыдущего разряда.
Z(N+1) — бит займа из следующего разряда.

Хорошо виден сам механизм

Не самая компактная версия механизма — между выходами 8 блоков

Два раза применив «исключающее или»(XOR) можно понять, что результат на выходе равен XOR(XOR(Вход1,Вход2),Z(N-1))
А также:

Если число на 1-м входе равно числу на втором входе(XNOR(Вход1,Вход2)=1), то Z(N+1)=Z(N-1).
В противном случае Z(N+1)=Вход2.

Механизм целиком

Группы золотых блоков — XOR-гейты

Синие блоки — группа инверторов

Расстояние между выходами — 5 блоков

Основываясь на этих данных, строим многоразрядный вычитатель.
Начинать строительство нужно с наименьшего разряда — он находится справа.
Бит займа(Z(N-1)) для наименьшего разряда равен нулю.

Зелёный блок — бит займа из предыдущего разряда;
Жёлтый блок — уменьшаемое;
Оранжевый блок — вычитаемое.

Все тоже самое как в сложении но есть пару изменений(показано 3-2=1)

Простой счетчикправить | править код

Простой счетчик (схема)

Счетчики — штука полезная. В памяти хранит число, а по сигналу прибавляет к нему 1 и записывает в память. Простой счетчик основан на , у которого младший разряд на выходе подключен к одному из входов. Старший разряд на выходе символизирует о переполнении счетчика (просто мигнет). Свободный вход для сигнала прироста счетчика.

Осторожно:

Обратите внимание на значение повторителя на схеме (1-й режим работы). Дело в том, что значение задержки на повторителе должно быть равным продолжительности входного сигнала (тот, что для прироста)

Для Clock-генератора, представленного на картинке (горит только один повторитель подряд), значение задержки будет равно 0.1 с (1-й режим повторителя). Для кнопки задержка должна составлять 1 секунду (2 повторителя с 4-м режимом, и один с 2-м).

Clock — генератор (повторитель)

Счетчик для многоразрядных чиселправить | править код

Собран из простых счетчиков. Действуют те же правила, что и на простые счетчики. На схеме красным обозначен бит переполнения счетчика (мигнет). Синим обозначен вход для сигнала прироста счетчика. Можно расширить схему на нужно количество разрядов.

Счетчик для многоразрядных чисел

Усовершенственный вариант.

Sounds[edit]

Java Edition:

Логические функции

Для примера рассмотрим два 4-х битных слова A{\displaystyle A} и B{\displaystyle B}, пусть эти слова представляют собой некоторые натуральные числа, представленные в двоичном виде, причем 3-й разряд будет старшим:

A=A3,A2,A1,A{\displaystyle A=A_{3},A_{2},A_{1},A_{0}},

B=B3,B2,B1,B{\displaystyle B=B_{3},B_{2},B_{1},B_{0}}

Здесь каждая буква с нижним цифровым индексом представляет один из битов в числах.

Равенство (эквивалентность)

Двоичные числа A{\displaystyle A} и B{\displaystyle B} будут равны, если все пары соответственных битов обоих чисел равны, то есть:

A3=B3{\displaystyle A_{3}=B_{3}}, A2=B2{\displaystyle A_{2}=B_{2}}, A1=B1{\displaystyle A_{1}=B_{1}} и A=B{\displaystyle A_{0}=B_{0}}.

В двоичной записи чисел их цифры это или 0, или 1. Булева функция для равенства любых двух цифр Ai{\displaystyle A_{i}} и Bi{\displaystyle B_{i}} (здесь логическая операция «ИЛИ» обозначена символом +{\displaystyle +}, а «И» символом точки) может быть выражена как:

xi=Ai⋅Bi+A¯i⋅B¯i{\displaystyle x_{i}=A_{i}\cdot B_{i}+{\overline {A}}_{i}\cdot {\overline {B}}_{i}}.

При этом xi{\displaystyle x_{i}} равна 1 только если Ai{\displaystyle A_{i}} и Bi{\displaystyle B_{i}} равны.

Для равенства Ai{\displaystyle A_{i}} и Bi{\displaystyle B_{i}}, все функции xi{\displaystyle x_{i}} (для i = 0, 1, 2, 3) должны быть равны 1.

Поэтому признак равенства Ai{\displaystyle A_{i}} и Bi{\displaystyle B_{i}} записывается в виде логической функции как

(A=B)=x3⋅x2⋅x1⋅x{\displaystyle \ (A=B)=x_{3}\cdot x_{2}\cdot x_{1}\cdot x_{0}}.

Двоичная функция (A=B){\displaystyle (A=B)} равна 1 только если все пары цифр двух чисел равны.

Неравенство (неэквивалентность)

Чтобы определить наибольшее из двух двоичных чисел, мы рассмотрим отношение величин пар значащих цифр, начиная со старших битов к младшим битам до нахождения неравенства в некоторой позиции. Когда неравенство найдено, то, если соответствующий бит A{\displaystyle A} равен 1 и такой же бит B{\displaystyle B} равен 0, то мы считаем, что A>B{\displaystyle A>B}.

Это последовательное сравнение может быть выражено логическими выражениями как:

(A>B)=A3⋅B¯3+x3⋅A2⋅B¯2+x3⋅x2⋅A1⋅B¯1+x3⋅x2⋅x1⋅A⋅B¯{\displaystyle (A>B)=A_{3}\cdot {\overline {B}}_{3}+x_{3}\cdot A_{2}\cdot {\overline {B}}_{2}+x_{3}\cdot x_{2}\cdot A_{1}\cdot {\overline {B}}_{1}+x_{3}\cdot x_{2}\cdot x_{1}\cdot A_{0}\cdot {\overline {B}}_{0}},

(A<B)=A¯3⋅B3+x3⋅A¯2⋅B2+x3⋅x2⋅A¯1⋅B1+x3⋅x2⋅x1⋅A¯⋅B{\displaystyle (A<B)={\overline {A}}_{3}\cdot B_{3}+x_{3}\cdot {\overline {A}}_{2}\cdot B_{2}+x_{3}\cdot x_{2}\cdot {\overline {A}}_{1}\cdot B_{1}+x_{3}\cdot x_{2}\cdot x_{1}\cdot {\overline {A}}_{0}\cdot B_{0}}.

(A>B){\displaystyle (A>B)} и (A<B){\displaystyle (A<B)} — выходные двоичные переменные, которые равны 1 когда A>B{\displaystyle A>B} или A<B{\displaystyle A<B} соответственно.

Data values[edit]

IDedit

Java Edition:

Name	Namespaced ID	Translation key
Redstone Comparator

Name	Namespaced ID
Block entity

Bedrock Edition:

Redstone Comparator	Namespaced ID	Numeric ID	Translation key
Unpowered block
Powered block
Item

Name	Savegame ID
Block entity

Block dataedit

Bits	Values
0x10x2	A two-bit field storing a value from 0 to 3 specifying the redstone comparator’s orientation: 0: Facing north. 1: Facing east. 2: Facing south. 3: Facing west.
0x4	Set if in subtraction mode (front torch up and powered).
0x8	Set if powered (at any power level).

Block statesedit

Name	Default value	Allowed values	Description
facing			The direction from the output side to the input side of the comparator,or the opposite from the direction the player faces while placing the comparator.
mode			Specifies the current mode of the redstone comparator.
powered			True if the redstone comparator is being powered.

Name	Default value	Allowed values	Description
direction		The direction from the output side to the input side of the comparator,or the opposite from the direction the player faces while placing the comparator.
output_lit_bit		True if the redstone comparator is being powered.
output_subtract_bit		Specifies the current mode of the redstone comparator.

Block entityedit

Types of CUD Switches[edit]

The CUD can be only based on a comparator because only comparators can detect comparator updates. Each time players does one of the actions listed above, a comparator update is being sent 2 blocks away in all the 4 directions.

Chest basededit

This method uses the mechanics of a chest. When a chest is locked, the comparator doesn’t realize that it shouldn’t be turned on anymore. When the player updated the comparator, it realizes, and resets the system.

Using Ocelotedit

https://youtube.com/watch?v=X28R3BORBHo%3F

It’s also possible to block the chest with an ocelot. When ocelot sits on a chest, the player can’t open it. The player can move them using pistons, minecarts or water. Using minecarts, players can make a silent CUD, besides the meow-sound of the ocelot or cat.

Cauldron basededit

A cauldron based CUD.

This method uses a filled cauldron that is being pushed by a piston, the comparator doesn’t notice that the cauldron has been pushed down and stays powered until it gets an update. Note that the cauldron should contain water.

Redirecting basededit

A redirecting based CUD. The redstone is redirected by a detector rail. Note that the lever should always be turned on.

This method is often used in BUD’s. The player can turn any repeater-based BUD into a CUD by replacing the repeater with a comparator. They can redirect redstone with a detector rail, redstone block or a solid block, blocking 2 redstone diagonal to each other. Again, the comparator doesn’t realize that the redstone isn’t pointing the right direction anymore and it will stay turned on until it receives an update.

Comparators can take a redstone output from an item frame, but only if the item frame’s position isn’t occupied by a block. Many blocks will break the item frame, if they are in the same position, but some blocks don’t. Examples are water, fence gates, skulls and flowers.

Схемотехника компараторов

Схемотехнически простейший компаратор представляет собой дифференциальный усилитель с высоким коэффициентом усиления (в идеале — бесконечным). Обычно в качестве компараторов напряжения в современной электронике применяют микросхемы операционных усилителей (ОУ). Но существуют и выпускаются специализированные для применения в качестве компараторов микросхемы.

Микросхема компаратора отличается от обычного линейного (ОУ) устройством и входного, и выходного каскадов:

Входной каскад компаратора должен выдерживать широкий диапазон дифференциальных входных напряжений (между инвертирующим и неинвертирующим входами), вплоть до значений питающих напряжений, а также полный диапазон синфазных напряжений.
Выходной каскад компаратора обычно конструируют совместимым по логическим уровням и токам с распространённым типом входов логических схем (технологий ТТЛ, ЭСЛ и т. п.). Возможны исполнения выходного каскада компаратора на одиночном транзисторе с , что обеспечивает одновременную совместимость с ТТЛ и КМОП логическими микросхемами.
Микросхемы компараторов не рассчитаны для работы с отрицательной обратной связью как ОУ и при их применении отрицательная обратная связь не используется. И наоборот, для формирования гистерезисной передаточной характеристики компараторы часто охватывают положительной обратной связью

Эта мера позволяет избежать быстрых нежелательных переключений состояния выхода, обусловленном шумами во входном сигнале, при медленно изменяющемся входном сигнале.
При проектировании микросхем компараторов уделяется особое внимание быстрому восстановлению входного каскада после перегрузки и смены знака разности входных напряжений. В быстродействующих компараторах для повышения быстродействия схемотехнически не допускают захода биполярных транзисторов в выходном каскаде в режим насыщения.

Компараторы охваченные положительной обратной связью имеют гистерезис и по сути являются двухпороговыми компараторами, часто такой компаратор называют триггером Шмитта.

При равенстве входных напряжений реальные компараторы и ОУ, включенные по схеме компараторов дают хаотически изменяющийся выходной сигнал из-за собственных шумов и шумов входных сигналов. Обычная мера подавления такого хаотического переключения — введение положительной обратной связи для получения гистерезисной передаточной характеристики.

При программном моделировании компаратора возникает проблема выходного напряжения компаратора при одинаковых напряжениях на обоих входах компаратора. В этой точке компаратор находится в состоянии неустойчивого равновесия. Проблему можно решить множеством разных способов, описанных в подразделе «программный компаратор».

Программное моделирование компаратора

В программах в качестве первого приближения можно использовать простейшую модель асимметричного компаратора, в котором третье значение с равными величинами сравниваемых входных переменных постоянно приписывается к «0» или к «1», в примере, приведенном ниже, третье значение постоянно приписывается к «0»:

DEFINT Y
DEFSNG X
Xref=2.5
Xin=2.6
IF Xin>Xref THEN Y=1 ELSE Y=0 'Асимметричный компаратор
PRINT Y

В более сложных моделях симметричных компараторов третье значение можно, в рамках двоичной логики:

приписать к «0» или к «1» постоянно,
приписывать к «0» или к «1» случайным образом динамически,
учитывать предыдущее значение и считать равенство недостаточным для переключения,
учитывать первую производную и её равенство нулю считать недостаточным для переключения,

или выйти за рамки двоичной логики и:

для учёта третьего значения (равенство) применить соответствующую троичную функцию из чёткой троичной логики с чётким третьим значением.

Существующая проблема третьего состояния при программном моделировании, когда два числа, представленные кодовыми словами, могут быть в точности равны, на практике не имеет места: два напряжения не могут в точности совпадать, так как, во-первых, аналоговое напряжение величина неквантуемая, а во-вторых, существует шум, напряжение смещения входов компаратора, и иные возмущения, разрешающие неоднозначность даже в случае равенства входных напряжений аналогового компаратора.

Переименование[править код]

Давайте переименуем сразу, чтобы не было как всегда. Компаратор — от английского «to compare» — сравнивать. Соответственно предлагаю «сравнитель» или «сравниватель». Anna00hippo

Компаратор он и на русском Компаратор. —DarKShaM 08:06, 4 января 2013 (UTC)

Лутше переименуйте. А то придёт Некрон и…—Yo 1999 09:08, 6 января 2013 (UTC)

Некрон в сравниватель переименует и все. Других то вариантов нет, за исключением особых извращений.

С какой стати я буду изменять правильное название данной электронной схемы? HEKP0H 03:19, 7 января 2013 (UTC)

Мы же тут не используем транслитерации без веского повода. Да и Повторитель вы «Репитером» не обозвали. Так давайте же переименуем. В «сравниватель» или «сравнитель». Ну или по аналогии с «Красный повторитель» — в «Красный сравниватель» или в «Красный сравнитель» —37.193.53.181 09:37, 11 января 2013 (UTC)

Ознакомьтесь со статьями компаратор и повторитель из Википедии и поймите свою ошибку.

	Desired boy +
12:48, 11 января 2013 (UTC), сегодня

Явный бред — называть повторитель и компаратор именами «Красный повторитель» и аналогично. Это все равно, что называть кирпичные ступени как «Кирпич (ступени)». —Fyodor3103 07:01, 24 января 2013 (UTC)

Абсолютно согласен. —NiconNeo 03:04, 18 мая 2013 (UTC)

Я лично за переименование в Сравнитель или Сравниватель как предложили ранее. Я предлагаю устроить голосование как с кварцом: вписываете своё имя в колонку

Выше уже сказано «Компаратор он и на русском Компаратор» см. вики. И хватит уже с голосованиями, в них нет смысла.—Bloodhit 04:53, 27 января 2013 (UTC)

Я лично против переименования, так как компаратор это не сравнитель, как перевели некоторые, и я не понимаю смысла в том чтобы переименовывать Компаратор в Сравнитель или Красный компаратор, так как если бы был еще зеленый компаратор тогда уже можно было переименовывать в красный. —Vladelec 13:49, 13 марта 2013 (UTC)

Красный компаратор.. Большевик чтоли? В оригинале компаратор, пусть и тут будет компаратор. —scraggesh 09:07, 14 марта 2013 (UTC)

Если я правильно понимаю, то по сути это транзистор =)

если честно переименуйте в конденсатор у меня когда я скачал майнкрафт 1.5 у меня было написано не компаратор ,и не транзистор и не сравниватель, у меня написано конденсатор и всё ,а можно переименовать в красный конденсатор.Самое главное это чтобы было название для меня конденсатор мне искать потом на него инфу будет легче

Правильно конденсатор как и в официальном переводе

Не знаю кто это написал (подписи ставить умеете хоть?), но конденсатор — самый нелепый перевод, что я видел! Да когда я его в первый раз увидел, на 5 часов в гиену превратился —NiconNeo 03:04, 18 мая 2013 (UTC)

Перевод, конечно, нелепый, но в русском переводе (Minecraft 1.5) именно КОНДЕНСАТОР! Искал в Minecraft Wiki инфу про КОНДЕНСАТОР, еле нашёл! Это неудобно! 5.228.154.84 08:01, 9 июня 2013 (UTC)

Обратитесь к «переводчикам», которые это придумали. Мы не контролируем перевод игры и не несем ответственности за некорректную локализацию. Norrius 08:12, 9 июня 2013 (UTC)

Вы че обкурились? Какой красный компоратор? И в оригинале это конденсатор. Давайте назовем статью «Конденсатор (компаратор)» Extrawert 12:30, 21 июня 2013 (UTC)

В оригинале этот предмет называется Redstone Comparator. Где Вы здесь видите конденсатор? Norrius 08:36, 21 июня 2013 (UTC)

Компараторы с двумя и более напряжениями сравнения

Строятся на двух и более обычных компараторах.

Двухпороговый (троичный) компаратор

Двухпороговый (троичный) компаратор имеет два напряжения сравнения и состоит из двух обычных компараторов. Два напряжения сравнения делят весь диапазон входных напряжений на три нечётких поддиапазона в нечёткой (fuzzy) троичной логике, которым присваиваются три чётких значения в чёткой троичной логике. Двухбитный троичный (2B BCT) логический сигнал (трит) на выходе троичного компаратора указывает, в каком из трёх поддиапазонов находится входное напряжение. Логическая часть троичного компаратора выполняет — «повторитель» (F107₃ = F8₁₀). Двухбитный троичный трит (2B BCT) может быть преобразован в трёхбитный трит (3B BCT) или в трёхуровневый трит (3LCT).[источник не указан 267 дней]

В аналитическом виде двухпороговый (троичный) компаратор задаётся следующими системами неравенств:

{Uref2>Uref1Uout1={,if Uin<Uref1undefined,if Uin=Uref11,if Uin>Uref1Uout2={,if Uin<Uref2undefined,if Uin=Uref21,if Uin>Uref2{\displaystyle {\begin{cases}U_{ref2}>U_{ref1}\\U_{out1}={\begin{cases}0,&{\mbox{if }}U_{in}<U_{ref1}\\undefined,&{\mbox{if }}U_{in}=U_{ref1}\\1,&{\mbox{if }}U_{in}>U_{ref1}\end{cases}}\\U_{out2}={\begin{cases}0,&{\mbox{if }}U_{in}<U_{ref2}\\undefined,&{\mbox{if }}U_{in}=U_{ref2}\\1,&{\mbox{if }}U_{in}>U_{ref2}\end{cases}}\end{cases}}}

где:
U_ref1 и U_ref2 — напряжения нижнего и верхнего порогов сравнения,
U_out1 и U_out2 — выходные напряжения компараторов, а
U_in — входное напряжение на компараторах.

Двухпороговый (троичный) компаратор является простейшим одноразрядным троичным АЦП.

Троичный компаратор является переходником из нечёткой (fuzzy) троичной логики в чёткую троичную логику для решения задач нечёткой троичной логики средствами чёткой троичной логики.

Тумблеры и переключатели на 3 положения без фиксации (ON)-OFF-(ON) являются механоэлектрическими троичными (двухпороговыми) компараторами, в которых входной величиной является механическое отклонение рычага от среднего положения.

Двухпороговый (троичный) компаратор выпускается в виде отдельной микросхемы MA711H (К521СА1).

Применяется в популярной микросхемы-таймера NE555.

Троичный компаратор низкого качества с двоичными компараторами на цифровых логических элементах 2И-НЕ применён в троичном индикаторе напряжения источника питания с преобразованием трёх диапазонов входного напряжения в один трёхбитный одноединичный трит (3B BCT). {n}-1} напряжений сравнения, где n — количество битов выходного кода. Разность соседних уровней сравнения в таких многовходовых компараторах обычно постоянна.

Оцените статью:

METTLER TOLEDO Весы для лаборатории, производства и торговли

Измерительные приборы – это оборудование, используемое для точного определения различных параметров исследуемых объектов. Наша компания занимается …

Измерительные приборы – это оборудование, используемое для точного определения различных параметров исследуемых объектов. Наша компания занимается производством и обслуживанием контрольно-измерительных приборов и весового оборудования для различных отраслей промышленности.

Предлагаем купить измерительные приборы для оптимизации технологических процессов, повышения производительности и снижения затрат. Точные инструменты позволят установить соответствие нормативным требованиям.

Мы осуществляем продажу измерительных приборов, предназначенных для исследовательской деятельности и научных разработок, производства продукции и контроля качества, логистики и розничной торговли. МЕТТЛЕР ТОЛЕДО предлагает следующие измерительные приборы для различных областей применения:

Лабораторное оборудование

Для научных и лабораторных исследований требуются высокоточные измерительные и аналитические приборы и системы. Они используются для взвешивания, анализа, дозирования, автоматизации химических процессов, измерения физических и химических свойств, концентрации газов, плотности, спектрального анализа веществ и рефрактометрии, химического синтеза, подготовки проб, реакционной калориметрии, анализа размеров и формы частиц. Специализированное программное обеспечение позволяет управлять процессами и получать наглядное отображение данных.

Лабораторное оборудование включают следующие системы:

Промышленное оборудование

Если вас интересуют промышленное измерительное оборудование, предлагаем купить подходящие системы для взвешивания, контроля продукции, решения логистических задач и транспортировки грузов. Используйте точные приборы для стандартного и сложного дозирования, взвешивания в сложных условиях и взрывоопасной среде. Обеспечьте точность результатов с помощью поверочных гирь и тестовых образцов. Подключение периферийных устройств к приборам позволит регистрировать результаты и параметры взвешивания. Программное обеспечение с понятным интерфейсом оптимизирует процессы посредством управления оборудованием с ПК.

Ассортимент промышленных контрольно-измерительных приборов и инструментов включает:

Весы для магазинов и оборудование для розничной торговли

В сфере розничной торговли продовольственными товарами необходимы измерительные приборы и оборудование для взвешивания и маркировки товаров. Используйте весы для решения типовых задач, печати чеков и быстрого взвешивания, разгружающего поток покупателей. В сложных ситуациях пригодятся специализированные весовые системы с нетребовательным обслуживанием и уходом. ПО и документация упростят настройку системы и обучение персонала.

Вниманию покупателей предлагаются следующее оборудование для торговли:

Как купить весы МЕТТЛЕР ТОЛЕДО?

Чтобы купить оборудование на нашем сайте, оформите запрос в режиме онлайн в соответствующем разделе. Уточните задачу, которая должна быть решена с помощью требуемого прибора. Укажите контактные данные: страну, город, адрес, телефон, e-mail, название предприятия. Заполненная форма направляется специалисту компании, который свяжется с вами для уточнения ключевых моментов.

Сеть представительств METTLER TOLEDO для обслуживания и сервисной поддержки распространена по всему миру. В России отдел продаж и сервиса расположен в Москве. Региональные представительства по продажам находятся также в Казани, Ростове-на-Дону, Самаре, Екатеринбурге, Красноярске, Уфе, Хабаровске, Новосибирске.

Отправьте отзыв, задайте вопрос специалисту, свяжитесь с конкретным отделом. Воспользуйтесь онлайн-формой обратной связи или позвоните по указанному телефону офиса в выбранном регионе. Консультанты ответят на каждое обращение и вышлют коммерческое предложение по индивидуальному запросу.

Образцы шероховатости Elcometer 125

Эталоны шероховатости поверхности Elcometer 125 используются для оценки шероховатости поверхности после струйной очистки по ISO 8503-1 и ISO 8503-2. Эталоны (компараторы) Elcometer 125 поставляются в двух вариантах: – Grit (песок) – для поверхностей после пескоструйной обработки и Shot (дробь) – для поверхностей после дробеструйной обработки. Наборы поставляются в виде пластин по четыре секции в каждой. Пескоструйные образцы имеют среднее значение высоты профиля (h_y) 25, 60, 100, 150 мкм. Дробеструйные имеют номиналы 25, 40, 70 и 100 мкм. Производство Elcometer – Великобритания.

Определение шероховатости по компараторам Elcometer 125 проводится визуально или на ощупь (пальцем, ногтем или специальной деревянной палочкой). Данный метод применим также к поверхностям, которые подверглись очистке с помощью других металлических или не металлических абразивных материалов. Инструкция по работе с образцами шероховатости Elcometer 125 описана в ISO 8503-2 и включает следующие шаги:

Удалить с исследуемой поверхности всю осевшую на нее пыль и мусор;
Подобрать компаратор, соответствующий профилю исследуемой поверхности и расположить его напротив исследуемого образца;
Сравнить поочередно исследуемую поверхность образца с четырьмя сегментами компаратора, используя в случае необходимости лупу. Если применяется лупа, ее следует расположить так, чтобы в ней было одновременно видна исследуемая поверхность и сегмент компаратора;
Определить профиль компаратора, затем соответствующий (близкий) профиль исследуемой поверхности и исходя их этого определить группу: FINE – чистая, MEDIUM – средней чистоты, COARSE – грубая;
Повторить испытания с компаратором для каждого соседнего участка исследуемой поверхности и зафиксировать данные.

Дополнительная информация:

Эталонные образцы шероховатости Elcometer 125 можно купить с доставкой до двери или до терминалов транспортной компании в следующих городах: Москва, Санкт-Петербург, Екатеринбург, Саратов. Амурск, Ангарск, Архангельск, Астрахань, Барнаул, Белгород, Бийск, Брянск, Воронеж, Великий Новгород, Владивосток, Владикавказ, Владимир, Волгоград, Волгодонск, Вологда, Иваново, Ижевск, Йошкар-Ола, Казань, Калининград, Калуга, Кемерово, Киров, Кострома, Краснодар, Красноярск, Курск, Липецк, Магадан, Магнитогорск, Мурманск, Муром, Набережные Челны, Нальчик, Новокузнецк, Нарьян-Мар, Новороссийск, Новосибирск, Нефтекамск, Нефтеюганск, Новочеркасск, Нижнекамск, Норильск, Нижний Новгород, Обнинск, Омск, Орёл, Оренбург, Оха, Пенза, Пермь, Петрозаводск, Петропавловск-Камчатский, Псков, Ржев, Ростов, Рязань, Самара, Саранск, Смоленск, Сочи, Сыктывкар, Таганрог, Тамбов, Тверь, Тобольск, Тольятти, Томск, Тула, Тюмень, Ульяновск, Уфа, Ханты-Мансийск, Чебоксары, Челябинск, Череповец, Элиста, Ярославль и другие города, кроме того, в Республике Крым. А также Республики Казахстан, Белоруссия и другие страны СНГ.

amp – Можно ли использовать компаратор (LM393) в качестве усилителя?

Take a look at the basic schematics of the internals shown in the data sheets for the LM324 (regular op-amp) and LM393 (comparator) respectively: –

The input stages are both pretty similar but the first big difference is the internal compensation capacitor inside the LM324 op-amp (shown with a red box around it). This compensation will ensure that with regular types of negative feedback (including the typically worst case scenario of connecting the output directly to the inverting input), the LM324 op-amp won’t become unstable and oscillate.

Q10 and Q11 in the LM324 are just emitter followers so there is no “added gain” (aka potential extra stability worries) coming from those transistors and Q12 (LM324), is going to behave pretty much like Q7 in the LM393 i. e. produce a lot of voltage gain.

Clearly, the output stages are very different with the LM324 utilizing push-pull emitter followers (no gain) whereas the LM393 has another high gain common emitter stage formed by Q8.

So, in short, the LM324 has frequency compensation to allow a wide variety of feedback configurations whereas the LM393 doesn’t have this compensation and, to make things worse from a stability point of view, it has a further stage of voltage gain.

If you take the data sheet’s schematics as a decent guide to the internals of both chips, you have to conclude that applying “normal” amounts of negative feedback (to make a regular op-amp type amplifier), will result in oscillation or significant instability issues particular at low closed-loop gains.

Looking further into the detail of the data sheets, the LM393 has a minimum voltage gain of 50 V per milli volt inputted whereas the LM324 is only 15 V per millivolt inputted. This substantiates the suspicion of higher gain (for the LM393) implied by the schematics in the data sheets.

Having said all that, there are always methods of making a comparator into an amplifier but, there aren’t enough clues in the LM393 data sheet that hint at a firm method.

Как работают аналого-цифровые преобразователи и что можно узнать из спецификации на АЦП?

Вольфганг Райс (Wolfgang Reis, WBC GmbH)
Журнал “Компоненты и технологии”, № 3’2005

В статье рассказывается об устройстве и принципах действия аналогово-цифровых преобразователей различных типов, а также об их основных характеристиках, указываемых производителями в документации.

Аналогово-цифровой преобразователь (АЦП) – один из самых важных электронных компонентов в измерительном и тестовом оборудовании. АЦП преобразует напряжение (аналоговый сигнал) в код, над которым микропроцессор и программное обеспечение выполняют определенные действия. Даже если Вы работаете только с цифровыми сигналами, скорее всего Вы используете АЦП в составе осциллографа, чтобы узнать их аналоговые характеристики.

Существует несколько основных типов архитектуры АЦП, хотя в пределах каждого типа существует также множество вариаций. Различные типы измерительного оборудования используют различные типы АЦП. Например, в цифровом осциллографе используется высокая частота дискретизации, но не требуется высокое разрешение. В цифровых мультиметрах нужно большее разрешение, но можно пожертвовать скоростью измерения. Системы сбора данных общего назначения по скорости дискретизации и разрешающей способности обычно занимают место между осциллографами и цифровыми мультиметрами. В оборудовании такого типа используются АЦП последовательного приближения либо сигма-дельта АЦП. Существуют также параллельные АЦП для приложений, требующих скоростной обработки аналоговых сигналов, и интегрирующие АЦП с высокими разрешением и помехоподавлением.

На рис.1. показаны возможности основных архитектур АЦП в зависимости от разрешения и частоты дискретизации.

Параллельные АЦП

Большинство высокоскоростных осциллографов и некоторые высокочастотные измерительные приборы используют параллельные АЦП из-за их высокой скорости преобразования, которая может достигать 5Г (5*10⁹) отсчетов/сек для стандартных устройств и 20Г отсчетов/сек для оригинальных разработок. Обычно параллельные АЦП имеют разрешение до 8 разрядов, но встречаются также 10-ти разрядные версии.

Рис. 2 показывает упрощенную блок-схему 3-х разрядного параллельного АЦП (для преобразователей с большим разрешением принцип работы сохраняется). Здесь используется массив компараторов, каждый из которых сравнивает входное напряжение с индивидуальным опорным напряжением. Такое опорное напряжение для каждого компаратора формируется на встроенном прецизионном резистивном делителе. Значения опорных напряжений начинаются со значения, равного половине младшего значащего разряда (LSB), и увеличиваются при переходе к каждому следующему компаратору с шагом, равным V_REF /2³. В результате для 3-х разрядного АЦП требуется 2³-1 или семь компараторов. А, например, для 8-разрядного параллельного АЦП потребуется уже 255 (или (2⁸-1)) компараторов.

С увеличением входного напряжения компараторы последовательно устанавливают свои выходы в логическую единицу вместо логического нуля, начиная с компаратора, отвечающего за младший значащий разряд. Можно представить преобразователь как ртутный термометр: с ростом температуры столбик ртути поднимается. На рис. 2 входное напряжение попадает в интервал между V3 и V4, таким образом 4 нижних компаратора имеют на выходе “1”, а верхние три компаратора – “0”. Дешифратор преобразует (2³-1) – разрядное цифровое слово с выходов компараторов в двоичный 3-х разрядный код.

Параллельные АЦП – достаточно быстрые устройства, но они имеют свои недостатки. Из-за необходимости использовать большое количество компараторов параллельные АЦП потребляют значительную мощность, и их нецелесообразно использовать в приложениях с батарейным питанием.

АЦП последовательного приближения

Когда необходимо разрешение 12, 14 или 16 разрядов и не требуется высокая скорость преобразования, а определяющими факторами являются невысокая цена и низкое энергопотребление, то обычно применяют АЦП последовательного приближения. Этот тип АЦП чаще всего используется в разнообразных измерительных приборах и в системах сбора данных. В настоящий момент АЦП последовательного приближения позволяют измерять напряжение с точностью до 16 разрядов с частотой дискретизации от 100К (1х10³) до 1М (1х10⁶) отсчетов/сек.

Рис. 3 показывает упрощенную блок-схему АЦП последовательного приближения. В основе АЦП данного типа лежит специальный регистр последовательного приближения. В начале цикла преобразования все выходы этого регистра устанавливаются в логический 0, за исключением первого (старшего) разряда. Это формирует на выходе внутреннего цифро-аналогового преобразователя (ЦАП) сигнал, значение которого равно половине входного диапазона АЦП. А выход компаратора переключается в состояние, определяющее разницу между сигналом на выходе ЦАП и измеряемым входным напряжением.

Например, для 8-разрядного АЦП последовательного приближения (рис. 4) выходы регистра при этом устанавливаются в “10000000”. Если входное напряжение меньше половины входного диапазона АЦП, тогда выход компаратора примет значение логического 0. Это дает регистру последовательного приближения команду переключить свои выходы в состояние “01000000”, что соответственно приведет к изменению выходного напряжения с ЦАП, подаваемого на компаратор. Если при этом выход компаратора по-прежнему оставался бы в “0”, то выходы регистра переключились бы в состояние “00100000”. Но на этом такте преобразования выходное напряжение ЦАП меньше, чем входное напряжение (рис. 4), и компаратор переключается в состояние логической 1. Это предписывает регистру последовательного приближения сохранить “1” во втором разряде и подать “1” на третий разряд. Описанный алгоритм работы затем вновь повторяется до последнего разряда. Таким образом, АЦП последовательного приближения требуется один внутренний такт преобразования для каждого разряда, или N тактов для N-разрядного преобразования.

Тем не менее, работа АЦП последовательного приближения имеет особенность, связанную с переходными процессами во внутреннем ЦАП. Теоретически, напряжение на выходе ЦАП для каждого из N внутренних тактов преобразования должно устанавливаться за одинаковый промежуток времени. Но на самом деле этот промежуток в первых тактах значительно больше, чем в последних. Поэтому время преобразования 16-разрядного АЦП последовательного приближения более, чем в два раза превышает время преобразования 8-разрядного АЦП данного типа.

Сигма-дельта АЦП

Для проведения большинства измерений часто не требуется АЦП со скоростью преобразования, которую даёт АЦП последовательного приближения, зато необходима большая разрешающая способность. Сигма-дельта АЦП могут обеспечивать разрешающую способность до 24 разрядов, но при этом уступают в скорости преобразования. Так, в сигма-дельта АЦП при 16 разрядах можно получить частоту дискретизации до 100К отсчетов/сек, а при 24 разрядах эта частота падает до 1К отсчетов/сек и менее, в зависимости от устройства.

Обычно сигма-дельта АЦП применяются в разнообразных системах сбора данных и в измерительном оборудовании (измерение давления, температуры, веса и т.п.), когда не требуется высокая частота дискретизации и необходимо разрешение более 16 разрядов.

Принцип работы сигма-дельта АЦП сложнее для понимания. Эта архитектура относится к классу интегрирующих АЦП. Но основная особенность сигма-дельта АЦП состоит в том, что частота следования выборок, при которых собственно и происходит анализ уровня напряжения измеряемого сигнала, существенно превышает частоту появления отсчетов на выходе АЦП (частоту дискретизации). Эта частота следования выборок называется частотой передискретизации. Так, сигма-дельта АЦП со скоростью преобразования 100К отсчетов/сек, в котором используется частота передискретизации в 128 раз больше, будет производить выборку значений входного аналогового сигнала с частотой 12.8М отсчетов/сек.

Блок-схема сигма-дельта АЦП первого порядка приведена на рис. 5. Аналоговый сигнал подается на интегратор, выходы которого подсоединены к компаратору, который в свою очередь присоединен к 1-разрядному ЦАП в петле обратной связи. Путем серии последовательных итераций интегратор, компаратор, ЦАП и сумматор дают поток последовательных битов, в котором содержится информация о величине входного напряжения.

Результирующая цифровая последовательность затем подается на фильтр нижних частот для подавления компонентов с частотами выше частоты Котельникова (она составляет половину частоты дискретизации АЦП). После удаления высокочастотных составляющих следующий узел – дециматор – прореживает данные. В рассматриваемом нами АЦП дециматор будет оставлять 1 бит из каждых полученных 128 в выходной цифровой последовательности.

Так как внутренний цифровой ФНЧ в сигма-дельта АЦП представляет собой неотъемлемую часть для осуществления процесса преобразования, время установления ФНЧ становится фактором, который необходимо учитывать при скачкообразном изменении входного сигнала. Например, при переключении входного мультиплексора или при переключении предела измерения прибора необходимо подождать, пока пройдут несколько отсчетов АЦП, и лишь потом считывать корректные выходные данные.

Дополнительным и очень важным достоинством сигма-дельта АЦП является то, что все его внутренние узлы могут быть выполнены интегральным способом на площади одного кремниевого кристалла. Это заметно снижает стоимость конечных устройств и повышает стабильность характеристик АЦП.

Интегрирующие АЦП

И последний тип АЦП, о котором пойдет здесь речь – АЦП двухтактного интегрирования. В цифровых мультиметрах, как правило, используются именно такие АЦП, т.к. в этих измерительных приборах необходимо сочетание высокого разрешения и высокого помехоподавления. Идея преобразования в таком интегрирующем АЦП гораздо менее сложна, чем в сигма-дельта АЦП.

На рисунке 6 показан принцип работы АЦП двухтактного интегрирования. Входной сигнал заряжает конденсатор в течение фиксированного периода времени, который обычно составляет один период частоты питающей сети (50 или 60Гц) или кратен ему. При интегрировании входного сигнала в течение промежутка времени такой длительности высокочастотные помехи подавляются. Одновременно исключается влияние нестабильности напряжения сетевого источника питания на точность преобразования. Это происходит потому, что значение интеграла от синусоидального сигнала равно нулю, если интегрирование осуществляется во временном интервале, кратном периоду изменения синусоиды.

По окончании времени заряда АЦП разряжает конденсатор с фиксированной скоростью, в то время как внутренний счетчик подсчитывает количество тактовых импульсов за время разряда конденсатора. Большее время разряда, таким образом, соответствует большему значению показаний счетчика и большему измеряемому напряжению (рис.6).

АЦП двухтактного интегрирования имеют высокую точность и высокую разрешающую способность, а также имеют сравнительно простую структуру. Это дает возможность выполнять их в виде интегральных микросхем. Основной недостаток таких АЦП – большое время преобразования, обусловленное привязкой периода интегрирования к длительности периода питающей сети. Например, для 50 Гц – оборудования частота дискретизации АЦП двухтактного интегрирования не превышает 25 отсчетов/сек. Конечно, такие АЦП могут работать и с большей частотой дискретизации, но при увеличении последней помехозащищенность падает.

Спецификация АЦП

Существуют общие определения, которые принято использовать в отношении аналого-цифровых преобразователей. Тем не менее, характеристики, приводимые в технической документации производителей АЦП, могут показаться довольно путаными. Правильный же выбор оптимального по сочетанию своих характеристик АЦП для конкретного приложения требует точной интерпретации данных, приводимых в технической документации.

Наиболее часто путаемыми параметрами являются разрешающая способность и точность, хотя эти две характеристики реального АЦП крайне слабо связаны между собой. Разрешение не идентично точности, 12-разрядный АЦП может иметь меньшую точность, чем 8-разрядный. Для АЦП разрешение представляет собой меру того, на какое количество сегментов может быть поделен входной диапазон измеряемого аналогового сигнала (например, для 8-разрядного АЦП это 2⁸=256 сегментов). Точность же характеризует суммарное отклонение результата преобразования от своего идеального значения для данного входного напряжения. То есть, разрешающая способность характеризует потенциальные возможности АЦП, а совокупность точностных параметров определяет реализуемость такой потенциальной возможности.

АЦП преобразует входной аналоговый сигнал в выходной цифровой код. Для реальных преобразователей, изготавливаемых в виде интегральных микросхем, процесс преобразования не является идеальным: на него оказывают влияние как технологический разброс параметров при производстве, так и различные внешние помехи. Поэтому цифровой код на выходе АЦП определяется с погрешностью. В спецификации на АЦП указываются погрешности, которые дает сам преобразователь. Их обычно делят на статические и динамические. При этом именно конечное приложение определяет, какие характеристики АЦП будут считаться определяющими, самыми важными в каждом конкретном случае.

Статическая погрешность

В большинстве применений АЦП используют для измерения медленно изменяющегося, низкочастотного сигнала (например, от датчика температуры, давления, от тензодатчика и т.п.), когда входное напряжение пропорционально относительно постоянной физической величине. Здесь основную роль играет статическая погрешность измерения. В спецификации АЦП этот тип погрешности определяют аддитивная погрешность (Offset), мультипликативная погрешность (Full-Scale), дифференциальная нелинейность (DNL), интегральная нелинейность (INL) и погрешность квантования. Эти пять характеристик позволяют полностью описать статическую погрешность АЦП.

Идеальная передаточная характеристика АЦП

Передаточная характеристика АЦП – это функция зависимости кода на выходе АЦП от напряжения на его входе. Такой график представляет собой кусочно-линейную функцию из 2^N “ступеней”, где N – разрядность АЦП. Каждый горизонтальный отрезок этой функции соответствует одному из значений выходного кода АЦП (см. рис. 7). Если соединить линиями начала этих горизонтальных отрезков (на границах перехода от одного значения кода к другому), то идеальная передаточная характеристика будет представлять собой прямую линию, проходящую через начало координат.

Рис. 7 иллюстрирует идеальную передаточную характеристику для 3-х разрядного АЦП с контрольными точками на границах перехода кода. Выходной код принимает наименьшее значение (000b) при значении входного сигнала от 0 до 1/8 полной шкалы (максимального значения кода этого АЦП). Также следует отметить, что АЦП достигнет значения кода полной шкалы (111b) при 7/8 полной шкалы, а не при значении полной шкалы. Т.о. переход в максимальное значение на выходе происходит не при напряжении полной шкалы, а при значении, меньшем на наименьший значащий разряд (LSB), чем входное напряжение полной шкалы. Передаточная характеристика может быть реализована со смещением -1/2 LSB. Это достигается смещением передаточной характеристики влево, что смещает погрешность квантования из диапазона -1… 0 LSB в диапазон -1/2 … +1/2 LSB.

Из-за технологического разброса параметров при изготовлении интегральных микросхем реальные АЦП не имеют идеальной передаточной характеристики. Отклонения от идеальной передаточной характеристики определяют статическую погрешность АЦП и приводятся в технической документации.

Аддитивная погрешность

Идеальная передаточная характеристика АЦП пересекает начало координат, а первый переход кода происходит при достижении значения 1 LSB. Аддитивная погрешность (погрешность смещения) может быть определена как смещение всей передаточной характеристики влево или вправо относительно оси входного напряжения, как показано на рис.9. Таким образом, в определение аддитивной погрешности АЦП намеренно включено смещение 1/2 LSB.

Мультипликативная погрешность

Мультипликативная погрешность (погрешность полной шкалы) представляет собой разность между идеальной и реальной передаточными характеристиками в точке максимального выходного значения при условии нулевой аддитивной погрешности (смещение отсутствует). Это проявляется как изменение наклона передаточной функции, что иллюстрирует рис. 10.

Дифференциальная нелинейность

У идеальной передаточной характеристики АЦП ширина каждой “ступеньки” должна быть одинакова. Разница в длине горизонтальных отрезков этой кусочно-линейной функции из 2^N “ступеней” представляет собой дифференциальную нелинейность (DNL).

Величина наименьшего значащего разряда у АЦП составляет V_ref/2^N, где V_ref – опорное напряжение, N – разрешение АЦП. Разность напряжений между каждым кодовым переходом должна быть равна величине LSB. Отклонение этой разности от LSB определяются как дифференциальная нелинейность. На рисунке это показано как неравные промежутки между “шагами” кода или как “размытость” границ переходов на передаточной характеристике АЦП.

Интегральная нелинейность

Интегральная нелинейность (INL) – это погрешность, которая вызывается отклонением линейной функции передаточной характеристики АЦП от прямой линии, как показано на рис. 12. Обычно передаточная функция с интегральной нелинейностью аппроксимируется прямой линией по методу наименьших квадратов. Часто аппроксимирующей прямой просто соединяют наименьшее и наибольшее значения. Интегральную нелинейность определяют путем сравнения напряжений, при которых происходят кодовые переходы. Для идеального АЦП эти переходы будут происходить при значениях входного напряжения, точно кратных LSB. А для реального преобразователя такое условие может выполняться с погрешностью. Разность между “идеальными” уровнями напряжения, при которых происходит кодовый переход, и их реальными значениями выражается в единицах LSB и называется интегральной нелинейностью.

Погрешность квантования

Одна из наиболее существенных составляющих ошибки при измерениях с помощью АЦП – погрешность квантования -является результатом самого процесса преобразования. Погрешность квантования – это погрешность, вызванная значением шага квантования и определяемая как ½ величины наименьшего значащего разряда (LSB). Она не может быть исключена в аналого-цифровых преобразованиях, так как является неотъемлемой частью процесса преобразования, определяется разрешающей способностью АЦП и не меняется от АЦП к АЦП с равным разрешением.

Динамические характеристики

Динамические характеристики АЦП обычно определяют с помощью спектрального анализа, по результатам выполнения быстрого преобразования Фурье (БПФ) над массивом выходных значений АЦП, соответствующих некоторому тестовому входному сигналу.

На рис. 13 представлен пример частотного спектра измеряемого сигнала. Нулевая гармоника соответствует основной частоте входного сигнала. Все остальное представляет собой шум, который содержит гармонические искажения, тепловой шум, шум 1/f и шум квантования. Некоторые составляющие шума генерируются самим АЦП, некоторые могут поступать на вход АЦП из внешних цепей. Гармонические искажения, например, могут содержаться в измеряемом сигнале и одновременно генерироваться АЦП в процессе преобразования.

Отношение “сигнал/шум”

Отношение “сигнал/шум” (SNR) – это отношение среднеквадратического значения величины входного сигнала к среднеквадратическому значению величины шума (за исключением гармонических искажений), выраженное в децибелах:

SNR(dB) = 20 log [ V_signal(rms)/ V_noise(rms) ]

Это значение позволяет определить долю шума в измеряемом сигнале по отношению к полезному сигналу.

Шум, измеряемый при расчете SNR, не включает гармонические искажения, но включает шум квантования. Для АЦП с определенным разрешением именно шум квантования ограничивает возможности преобразователя теоретически лучшим значением отношения сигнал/шум, которое определяется как:

SNR(db) = 6.02 N + 1.76,
где N – разрешение АЦП.

Спектр шума квантования АЦП стандартных архитектур имеет равномерное распределение по частоте. Поэтому величина этого шума не может быть уменьшена путем увеличения времени преобразования и последующего усреднения результатов. Шум квантования может быть снижен только путем проведения измерений с помощью АЦП большей разрядности.

Особенность сигма-дельта АЦП состоит в том, что спектр шума квантования у него распределен по частоте неравномерно – он смещен в сторону высоких частот. Поэтому, увеличивая время измерения (и, соответственно, количество выборок измеряемого сигнала), накапливая и затем усредняя полученную выборку (фильтр нижних частот), можно получить результат измерений с более высокой точностью. Естественно, при этом общее время преобразования будет возрастать.

Другие источника шума АЦП включают тепловой шум, шум составляющей 1/f и джиттер опорной частоты.

Общие гармонические искажения

Нелинейность в результатах преобразования данных приводит к появлению гармонических искажений. Такие искажения наблюдаются как “выбросы” в спектре частот на четных и нечетных гармониках измеряемого сигнала (рис. 15).

Эти искажения определяют как общие гармонические искажения (THD). Они определяются как:

Величина гармонических искажений уменьшается на высоких частотах до точки, в которой амплитуда гармоник становится меньше, чем уровень шума. Таким образом, если мы анализируем вклад гармонических искажений в результаты преобразования, это можно делать либо во всем спектре частот, ограничивая при этом амплитуду гармоник уровнем шума, либо ограничивая полосу частот для анализа. Например, если в нашей системе стоит ФНЧ, то высокие частоты нам просто неинтересны и высокочастотные гармоники не подлежат учету.

Отношение “сигнал/шум и искажения”

Отношение “сигнал/шум и искажения” (SiNAD) более полно описывает шумовые характеристики АЦП. SiNAD учитывает величину как шума, так и гармонических искажений по отношению к полезному сигналу. SiNAD рассчитывается по следующей формуле:

Динамический диапазон, свободный от гармоник

Динамический диапазон, свободный от гармоник, представляет собой разницу между величиной измеряемого сигнала и наибольшим пиком искажений (см. рис.16). Этот динамический диапазон обозначается как SFDR. Он ограничен снизу амплитудой максимальной гармоники паразитных выбросов на выходе АЦП в диапазоне его рабочих частот.

Спецификация АЦП, приводимая в технической документации на микросхемы, помогает обоснованно выбрать преобразователь для конкретного применения. В качестве примера рассмотрим спецификацию АЦП, интегрированного в новый микроконтроллер C8051F064 производства фирмы Silicon Laboratories.

Микроконтроллер C8051F064

Кристалл C8051F064 представляет собой скоростной 8-разрядный микроконтроллер для совместной обработки аналоговых и цифровых сигналов с двумя интегрированными 16-разрядными АЦП последовательных приближений. Встроенные АЦП могут работать в однопроводном и дифференциальном режимах при максимальной производительности до 1М отсчетов/сек. На рис. 17 приведены основные характеристики АЦП микроконтроллера C8051F064. Для самостоятельной оценки возможностей C8051F064 по цифровой и аналоговой обработке данных можно воспользоваться недорогим оценочным комплектом C8051F064EK (рис. 18). Комплект содержит оценочную плату на базе C8051F064, USB-кабель, документацию, а также программное обеспечение для тестирования аналоговых динамических и статических характеристик интегрированного высокоточного 16-разрядного АЦП.

VDD= 3.0 V, AV+ = 3.0 V, AVDD = 3.0 V, VREF = 2.50 V (REFBE=0), -40 to +85°, если не указано иначе
Параметры	Условия	Мин.	Типичное	Макс.	Единицы измерения
Характеристики на постоянном токе
Разрядность			16		бит
Интегральная нелинейность	Однопроводный		±0.75	±2	LSB
Интегральная нелинейность	Однопроводный		±0.5	±1	LSB
Дифференциальная нелинейность	Гарантированная монотонность		±+0. 5		LSB
Аддитивная погрешность (смещение)			0.1		мВ
Мультипликативная погрешность			0.008		% F.S.
Температурный коэффициент усиления			0.5		ppm/°C
Динамические характеристики (Частота дискретизации 1 Msps, AVDD, AV+ = 3.3 В)
Сигнал/шум и искажения	Fin = 10 кГц, однопроводный		86		дБ
	Fin = 100 кГц, однопроводный		84		дБ
	Fin = 10 кГц, дифференциальный		89		дБ
	Fin = 100 кГц, дифференциальный		88		дБ
Общие гармонические искажения	Fin = 10 кГц, однопроводный		96		дБ
	Fin = 100 кГц, однопроводный		84		дБ
	Fin = 10 кГц, дифференциальный		103		дБ
	Fin = 100 кГц, дифференциальный		93		дБ
Динамический диапазон, свободный от гармоник	Fin = 10 кГц, однопроводный		97		дБ
	Fin = 100 кГц, однопроводный		88		дБ
	Fin = 10 кГц, дифференциальный		104		дБ
	Fin = 100 кГц, дифференциальный		99		дБ

Cписок литературы.

http://www.wbc-europe.com/en/services/pim_application_guide.html
www.silabs.com

Как сделать компаратор Redstone в Minecraft

В этом руководстве Minecraft объясняется, как создать компаратор из красного камня, со скриншотами и пошаговыми инструкциями.

В Minecraft компараторы красного камня – один из многих механизмов, которые вы можете сделать.

Давайте рассмотрим, как сделать компаратор из красного камня.

Поддерживаемые платформы

Компаратор Redstone доступен в следующих версиях Minecraft:

* Версия, в которой он был добавлен или удален, если применимо.
ПРИМЕЧАНИЕ. Pocket Edition (PE), Xbox One, PS4, Nintendo Switch и Windows 10 Edition теперь называются Bedrock Edition. Мы продолжим показывать их индивидуально для истории версий.

Где найти компаратор Redstone в творческом режиме

Определения

Платформа – это подходящая платформа.
Версия (и) – это номера версий Minecraft, где элемент можно найти в указанном месте меню ( мы протестировали и подтвердили этот номер версии ).
Расположение меню “Креатив” – это расположение элемента в меню “Креатив”.

Материалы, необходимые для изготовления компаратора Redstone

В Minecraft это материалы, которые вы можете использовать для создания компаратора из красного камня:

Как создать компаратор Redstone в режиме выживания

1. Откройте меню крафта

Во-первых, откройте свой верстак, чтобы у вас была крафтовая сетка 3×3, которая выглядела так:

2.Добавьте элементы для изготовления компаратора Redstone

В меню крафта вы должны увидеть область крафта, состоящую из сетки крафта 3×3. Чтобы сделать компаратор из красного камня, поместите 3 камня, 3 факела из красного камня и 1 нижний кварц в сетку крафта 3×3.

При создании компаратора из красного камня важно, чтобы камни, факелы из красного камня и нижний кварц располагались в точном порядке, как показано на изображении ниже. В первом ряду должен быть 1 факел из красного камня во втором ящике. Во втором ряду должен быть 1 факел из красного камня в первом ящике, 1 нижний кварц во втором ящике и 1 факел из красного камня в третьем ящике.В третьем ряду должно быть 3 камня. Это рецепт изготовления компаратора из красного камня в Minecraft.

Теперь, когда вы заполнили область крафта правильным узором, в поле справа появится компаратор красного камня.

3. Переместите компаратор Redstone в инвентарь

После того, как вы создали компаратор из красного камня, вам нужно переместить новый предмет в свой инвентарь.

Поздравляю, вы сделали компаратор красного камня в Майнкрафт!

Идентификатор и название предмета

Ява
PE
Xbox
PS
Нинтендо
Win10
Edu