Comparator(비교기) 설계

 

Comparator(비교기) 회로 설계에 대해 소개하고자 한다.

아래 사진은 Comparator의 기본 회로이다.

 

 

Comparator는 두 입력 중에 하나의 입력에는 고정된 기준 전압을 입력시킨다.

나머지 하나의 입력의 전압 레벨에 따라 Comparator의 출력이 HIGH 또는 LOW로 나타난다.

Comparator는 필자의 경험으로 보호 회로인 OVP(Over Voltage Protection), UVP(Under Voltage Protection), OCP(Over Current Protection) 기능 구현에 접목하여 사용한다.

또한 교류전원의 Zero-Crossing 검출에 사용하기도 한다.

 

위 회로에서 반전단자(-)에는 5V 전압을 전압분배를 통해 2.5V 기준 전압을 입력시킨다.

비반전단자(+)에는 Vin_Signal을 입력시킨다.

Vin_Signal의 전압이 기준 전압으로 정한 2.5V보다 높으면 Vout_Signal의 출력은 HIGH(5V)가 된다.

Vin_Signal의 전압이 기준 전압으로 정한 2.5V보다 같거나 낮으면 Vout_Signal의 출력은 LOW(0V)가 된다.

 

실무 회로에서 Comparator를 사용해야 될 경우 대부분 Comparator 전용 IC를 사용한다.

Amplifier와 Comparator를 같이 설계할 경우에는 OPA2317, OPA2335와 같은 2ch OP Amp를 사용하여 1ch에는 Amplifier 회로 설계, 또 다른 1ch에는 Comparator 회로 설계한다.

하나의 IC로 Amplifier와 Comparator 설계가 가능하여 PCB 공간과 Cost 측면에서 이득이다.