Was ist ein digitaler Komparator und ein Größenkomparator?

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Heutzutage ist Elektronik ein Teil des menschlichen Lebens und die ganze Welt beobachtet dramatische Fortschritte bei der Nutzung elektronischer Geräte. Die Elektronik bietet viele Vorteile und ist mittlerweile so weit verbreitet, dass es fast rationalisiert ist, an Geräte zu denken, die sie nicht nutzen, als an Geräte, die dies tun. Der zunehmende Trend in der elektronischen Technologie ermöglichte es uns heute, die weit verbreiteten digitalen Geräte zu diskutieren Komparator und Größenvergleicher. Nach der umfangreichen Leistung von Operationsverstärkern sind Komparatoren die am weitesten verbreiteten einfachen elektronischen Geräte. Lassen Sie uns also tief in die Themen eines digitalen Komparators, seiner Funktionsweise, Leistung und Anwendungen eintauchen.

Digitaler Komparator und Größenkomparator

Eine ausführliche Erörterung des digitalen Komparators und des Größenkomparators umfasst hauptsächlich das Folgende.




Was ist ein digitaler Komparator?

Da Datenvergleiche in vielen digitalen Systemen zum Zeitpunkt logischer oder arithmetischer Funktionen meistens erforderlich sind, sind digitale Komparatoren die beste Option zum Vergleichen von Daten. Digitale Komparatoren sind am besten geeignet kombinatorische Logikschaltungen wird verwendet, um relative Größen von zwei Binärzahlen zu vergleichen.



Das Gerät akzeptiert zwei Binärzahlen (A und B) als Eingabe und generiert eine Ausgabe basierend auf der Größe der angegebenen Eingaben (Beispiel: A = B oder A> B oder A. Logikgatter wie AND-, NOT- oder NOR-Gatter. Digitale Komparatoren sind als Identitätskomparatoren und Größenkomparatoren erhältlich.

Was ist der Größenvergleich?

Größenkomparatoren werden meistens in verwendet Mikrocontroller und CPUs zum Adressieren des Datenvergleichs, Registrieren und Ausführen aller anderen arithmetischen Operationen. Größenkomparatoren sind in vielen Geräten implementiert, und jedes Gerät zum automatischen Ausschalten wird mit Sicherheit mit einem Komparator konstruiert.

Ein Komparator ist ein Entscheidungsinstrument und kann in zahlreichen Steuergeräten ausgeführt werden. Wenn zwei Binärzahlen als Eingabe (A und B) akzeptiert werden, erzeugt der Datenvergleich durch Größenvergleicher die Ausgabe, um die Gleichheit (A = B) anzuzeigen, logisch 1 unter zwei Bedingungen, wenn (A> B oder A)

Arten von Größenkomparatoren

Es gibt verschiedene Arten von Größenvergleichern, die Folgendes umfassen.

1-Bit-Größenkomparator

Ein Komparator, der zwei Binärbits vergleicht und drei Ausgänge basierend auf den relativen Größen gegebener Binärbits erzeugt, wird als 1-Bit-Größenkomparator bezeichnet.

Wahrheit Tabelle

ZU

B. ZU A> B.

A = B.

0

0001

0

110

0

1001

0

1100

1

Die Wahrheitstabelle leitet die Ausdrücke von A ab B und A = B wie unten

ZU

A> B - AB ’

A = B - A’B ’+ AB

Mit diesen Ausdrücken kann der Schaltplan wie folgt aussehen

1-Bit-Größe

1-Bit-Größe

2-Bit-Größenkomparator

Ein Komparator, der zwei Binärzahlen vergleicht (jede Zahl hat 2 Bits) und drei Ausgänge basierend auf den relativen Größen gegebener Binärbits erzeugt, wird als 2-Bit-Größenkomparator bezeichnet.

Wahrheitstabelle

A1

A0 B1 B0 ZU A = B. A> B.

0

000010

0

00110

0

001010

0

0

01110

0

010000

1

0

10101

0

0

1101

0

0

0

11110

0

1

0

0000

1

1

00100

1

1

0

1001

0

1

01110

0

1

100001

1

10100

1

1

11000

1

111101

0

Die Wahrheitstabelle leitet die Ausdrücke von A ab B und A = B wie unten

ZU

A> B - A1B1 ’+ A0B1’B0’ + A1A0B0 ’

A = B - (A0 Ex-Nor B0) (A1 Ex-Nor B1)

Mit diesen Ausdrücken kann der Schaltplan wie folgt aussehen

2-Bit-Größe

2-Bit-Größe

3-Bit-Größenkomparator

Ein Komparator, der zwei Binärzahlen vergleicht (jede Zahl hat 3 Bits) und drei Ausgänge basierend auf den relativen Größen gegebener Binärbits erzeugt, wird als 3-Bit-Größenkomparator bezeichnet.

3-Bit-Größe

3-Bit-Größe

Die gleichen Funktionen sind A0 = B0, A1 = B1, A2 = B2

Dann A = B = (A0'B0 '+ A0B0) (A1'B1' + A1B1) (A2'B2 '+ A2B2)

Die Ausgabe ist ZU in den Fällen von

A2

A2 = B2 dann A1

A2 = B2, A1 = B1 dann A0

ZU

Die Ausgabe ist A> B i in den Fällen von

A2> B2

A2 = B2 dann A1> B.

A2 = B2, A1 = B1, dann A0> B0

A> B = A2B2 ’+ + [(A2’B2’ + A2B2) * A1B1 ’] + + [(A2’B2’ + A2B2) * [(A1’B ’+ A1B1) * A0B0’]

3-Bit-Logik-Diagramm

3-Bit-Logik-Diagramm

4-Bit-Größenkomparator

Ein Komparator, der zwei Binärzahlen vergleicht (jede Zahl hat 4 Bits) und drei Ausgänge basierend auf den relativen Größen gegebener Binärbits erzeugt, wird als 4-Bit-Größenkomparator bezeichnet.

Die Eingangsbits können als bezeichnet werden A = A3 A2 A1 A0 und B = B3 B2 B1 B0

Die Ausgabe ist A> B. in den Fällen von

A3 = 1 und B3 = 0

A3 = B3 und A2 = 1, B2 = 0

A3 = B3 und A2 = B2 und A1 = 1 und B1 = 0

A3 = B3 und A2 = B2 und A1 = B. 1 und A0 = 1 und B0 = 0

Und A> B. kann ausgedrückt werden als

A> B = A3B3 '+ (A3 Ex-Nor B3) A2B2' + (A3 Ex-Nor B3) (A2 Ex-Nor B2) A1B1 '+ (A3 Ex-Nor B3) (A2 Ex-Nor B2) (A1 Ex-Nor B1) A0B0 '

Während

ZU

Und in ähnlicher Weise kann A = B ausgedrückt werden als

A = B = (A3 Ex-Nor B3) (A2 Ex-Nor B2) (A1 Ex-Nor B1) (A0 Ex-Nor B0)

Mit diesen Ausdrücken kann der Schaltplan wie folgt aussehen.

4-Bit-Größe

4-Bit-Größe

Meistens liegen 4-Bit-Komparatoren in Form von ICs vor, und der IC 7485 ist weit verbreitet. Der Datenvergleich kann durch Erdung A> B, A durchgeführt werden Integrierter Schaltkreis führt eine Kaskadierungsoperation durch, bei der mehrere Komparatoren kaskadiert werden.

8-Bit-Größenkomparator

Hier ist ein Datenvergleich durch die Kaskadierung von zwei 4-Bit-Komparatoren möglich. Die Schaltung ist wie folgt angeschlossen

8-Bit-Größe

8-Bit-Größe

Die Ausgänge des Komparators niedrigerer Ordnung sind mit den entsprechenden Kaskadeneingängen des Komparators höherer Ordnung verbunden

Im Komparator niedrigerer Ordnung muss der Kaskadeneingang (A = B) mit HIGH und A, B mit LOW verbunden sein. Das Ergebnis des 8-Bit-Komparators ist die Ausgabe des Komparators höherer Ordnung.

Anwendungskomparator

Der digitale Komparator und der Größenkomparator werden in verschiedenen Anwendungen verwendet, in denen bei vielen Aktivitäten meistens ein Datenvergleich erforderlich ist, und diese bieten auch viele Vorteile.

  • Schauen Sie sich nun einige Anwendungen von Komparatoren an
  • Wird für Autorisierungszwecke verwendet (z. B. zur Kennwortverwaltung) und biometrisch Anwendungen.
  • Diese sind in Prozesssteuerungen und auch in implementiert Servomotor Kontrollen.
  • Für den Datenvergleich von Variablen wie Temperatur implementiert, wird der Druck mit dem von Referenzwerten verglichen.
  • Wird verwendet, um Decodierungsschaltungen in Computern zu adressieren.

Hier dreht sich alles um Digital Komparator und Größenkomparator. Die gesteigerte Leistung von Komparatoren ermöglichte es diesen Geräten, in der Elektronikindustrie an Bedeutung zu gewinnen und sie in vielen Anwendungen zu implementieren.