¿Qué es un comparador digital y un comparador de magnitud?

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Hoy en día, la electrónica es una parte completa de la vida humana y el mundo entero observa un progreso espectacular en la utilización de dispositivos electrónicos. La electrónica, que ofrece muchas ventajas, es ahora tan común que es casi más sencillo pensar en los dispositivos que no la utilizan que en los dispositivos que sí. La tendencia mejorada en la tecnología electrónica hoy nos permitió discutir los dispositivos digitales ampliamente utilizados comparador y comparadores de magnitud. Luego, después del amplio rendimiento de los amplificadores operacionales, los dispositivos electrónicos simples más ampliamente aceptados son los comparadores. Por lo tanto, profundicemos en los temas de qué es un comparador digital, su funcionamiento, rendimiento y aplicaciones.

Comparador digital y comparador de magnitud

Una discusión detallada del comparador digital y el comparador de magnitud incluye principalmente lo siguiente.




¿Qué es el comparador digital?

Como la comparación de datos se requiere principalmente en muchos sistemas digitales en el momento de las funciones lógicas o aritméticas, los comparadores digitales son la mejor opción para comparar datos. Los comparadores digitales son los más adecuados circuitos lógicos combinacionales Se utiliza para comparar magnitudes relativas de dos números binarios.



El dispositivo acepta dos números binarios (A y B) como entrada y genera una salida basada en la magnitud de las entradas dadas (ejemplo: A = B o A> B o A puertas lógicas como las puertas AND, NOT o NOR. Los comparadores digitales están disponibles como comparadores de identidad y comparadores de magnitud.

¿Qué es el comparador de magnitud?

Los comparadores de magnitud se utilizan principalmente en microcontroladores y CPU para abordar la comparación de datos, registrar y realizar todas las demás operaciones aritméticas. Los comparadores de magnitud se implementan en muchos dispositivos y cada dispositivo de apagado automático seguramente está diseñado con un comparador.

Un comparador es una herramienta para la toma de decisiones y tiene la capacidad de ejecutarse en numerosos dispositivos de control. Al aceptar dos números binarios como entrada (A y B), la comparación de datos a través de comparadores de magnitud produce la salida para indicar igualdad (A = B), lógica 1 en dos condiciones cuando (A> B o A

Tipos de comparadores de magnitud

Hay diferentes tipos de comparadores de magnitud que incluyen lo siguiente.

Comparador de magnitud de 1 bit

Un comparador que compara dos bits binarios y produce tres salidas basadas en las magnitudes relativas de bits binarios dados se llama comparador de magnitud de 1 bit.

Verdad Mesa

A

B A A> B

A = B

0

0001

0

110

0

1001

0

1100

1

La tabla de verdad deriva las expresiones de A B y A = B como abajo

A

A> B - AB '

A = B - A’B ’+ AB

Con estas expresiones, el diagrama de circuito puede ser el siguiente

Magnitud de 1 bit

Magnitud de 1 bit

Comparador de magnitud de 2 bits

Un comparador que compara dos números binarios (cada número tiene 2 bits) y produce tres salidas basadas en las magnitudes relativas de bits binarios dados se llama comparador de magnitud de 2 bits.

Mesa de la verdad

A1

A0 B1 B0 A 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

La tabla de verdad deriva las expresiones de A B, y A = B como se muestra a continuación

A

A> B - A1B1 ’+ A0B1 ’B0’ + A1A0B0 ’

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

Con estas expresiones, el diagrama de circuito puede ser el siguiente

Magnitud de 2 bits

Magnitud de 2 bits

Comparador de magnitud de 3 bits

Un comparador que compara dos números binarios (cada número tiene 3 bits) y produce tres salidas en función de las magnitudes relativas de los bits binarios dados se denomina comparador de magnitud de 3 bits.

Magnitud de 3 bits

Magnitud de 3 bits

Las funciones iguales son A0 = B0, A1 = B1, A2 = B2

Entonces A = B = (A0’B0 ’+ A0B0) (A1’B1’ + A1B1) (A2 ’B2 ’+ A2B2)

La salida es A en los casos de

A2

A2 = B2 entonces A1

A2 = B2, A1 = B1 entonces A0

A

La salida es A> B i n los casos de

A2> B2

A2 = B2 entonces A1> B

A2 = B2, A1 = B1 luego A0> B0

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

Diagrama lógico de 3 bits

Diagrama lógico de 3 bits

Comparador de magnitud de 4 bits

Un comparador que compara dos números binarios (cada número tiene 4 bits) y produce tres salidas basadas en las magnitudes relativas de bits binarios dados se llama comparador de magnitud de 4 bits.

Los bits de entrada se pueden denominar como A = A3 A2 A1 A0 y B = B3 B2 B1 B0

La salida es A> B en los casos de

A3 = 1 y B3 = 0

A3 = B3 y A2 = 1, B2 = 0

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

A3 = B3 y A2 = B2 y A1 = B 1 y A0 = 1 y B0 = 0

Y A> B se puede expresar como

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 '

Mientras

A

Y de manera similar, A = B se puede expresar como

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

Con estas expresiones, el diagrama de circuito puede ser el siguiente.

Magnitud de 4 bits

Magnitud de 4 bits

En su mayoría, los comparadores de 4 bits tienen la forma de IC y el IC 7485 se usa ampliamente. La comparación de datos se puede realizar conectando a tierra A> B, A circuito integrado realiza una operación en cascada donde ayuda a conectar en cascada múltiples comparadores.

Comparador de magnitud de 8 bits

Aquí, la comparación de datos es posible mediante la conexión en cascada de dos comparadores de 4 bits. El circuito está conectado de la siguiente manera

Magnitud de 8 bits

Magnitud de 8 bits

Las salidas del comparador de orden inferior están conectadas a las entradas en cascada correspondientes del comparador de orden superior

En el comparador de orden inferior, la entrada en cascada (A = B) debe estar conectada ALTA, y A, B debe conectarse a BAJA. El resultado del comparador de 8 bits es la salida del comparador de orden superior.

Comparador de aplicaciones

El comparador digital y el comparador de magnitud se utilizan en diferentes aplicaciones donde la comparación de datos se requiere principalmente en muchas de las actividades, y estas también tienen muchos beneficios.

  • Ahora, observe algunas de las aplicaciones de los comparadores
  • Se utiliza con fines de autorización (como la gestión de contraseñas) y biometrico aplicaciones.
  • Estos se implementan en controladores de proceso y también en servo motor control S.
  • Implementado para la comparación de datos de variables como temperatura, la presión se compara con la de valores de referencia.
  • Se utiliza para abordar los circuitos de decodificación en las computadoras.

Por lo tanto, se trata de digital comparador y comparador de magnitud. Por lo tanto, el rendimiento aumentado de los comparadores permitió que estos dispositivos ganaran más prominencia en la industria electrónica y que se implementaran en muchas aplicaciones.