Qué es un comparador digital y un comparador de magnitudes

Hoy en día, la electrónica forma parte por completo de la vida humana y el mundo entero observa un progreso espectacular en la utilización de dispositivos electrónicos. Al proporcionar muchas ventajas, la electrónica está ahora tan extendida que es casi más sencillo pensar en los dispositivos que no hacen uso de ella que en los que sí lo hacen. La tendencia mejorada de la tecnología electrónica en la actualidad nos ha permitido hablar de los dispositivos ampliamente utilizados, el comparador digital y los comparadores de magnitud. Entonces, después de las amplias prestaciones de los amplificadores operacionales, los dispositivos electrónicos simples más aceptados son los comparadores. Así que vamos a profundizar en los temas de qué es un comparador digital, su funcionamiento, rendimiento y aplicaciones.


Comparador digital y comparador de magnitudes

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

¿Qué es un comparador digital?

Como la comparación de datos es necesaria sobre todo en muchos sistemas digitales a la hora de realizar funciones lógicas o aritméticas, los comparadores digitales son la mejor opción para comparar datos. Los comparadores digitales son los circuitos lógicos combinacionales más adecuados para comparar las magnitudes relativas de dos números binarios.

El dispositivo acepta dos números binarios (A y B) como entrada y genera una salida en función de la magnitud de las entradas dadas (ejemplo: A=B o A>B o A

¿Qué es un comparador de magnitud?

Los comparadores de magnitud se utilizan sobre todo en los microcontroladores y las CPU para abordar la comparación de datos, el registro y realizar todas las demás operaciones aritméticas. Los comparadores de magnitud se implementan en muchos dispositivos y todo dispositivo de apagado automático se diseña seguramente utilizando un comparador.

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

Tipos de comparadores de magnitud

Existen diferentes tipos de comparadores de magnitud, entre los que se encuentran los siguientes

comparador de magnitudes de 1 bit

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

Verdad Tabla

A

BAA>B

A=B

1

11

11

11

1

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

A

A>B – AB’

A=B – A’B’+AB

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

magnitud de 1 bit
magnitud de 1 bit

comparador de magnitudes 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 los bits binarios dados se llama comparador de magnitudes de 2 bits.

Tabla de verdad

A1

A0B1B0AA=BA>B

1

11

11

111

1

1

111

111

1111

1

1

1

1

1

1

11

1

111

1

11

1

11

1

1

11

1

11111

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

A

A>B – A1B1′ + A0B1’B0′ + A1A0B0′

A=B – (A0 Ex-Nor B0) (A1 Ex-Nor B1)

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

magnitud de 2 bits
magnitud de 2 bits

comparador de magnitudes de 3 bits

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

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magnitud de 3 bits
magnitud de 3 bits

Las funciones de igualdad son A0 = B0, A1= B1, A2 = B2

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

El resultado es A< B en los casos de

A2

A2 = B2 entonces A1

A2 = B2, A1 = B1 entonces A0

A

La salida es A> B in los casos de

A2>B2

A2 = B2 entonces A1>B

A2 = B2, A1 = B1 entonces 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 magnitudes 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 los bits binarios dados se llama comparador de magnitudes de 4 bits.

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

El resultado 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 = B1 y A0 = 1 y B0 = 0

Y A>B puede expresarse 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 que

A

Y de forma similar, A=B puede expresarse como

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

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

magnitud de 4 bits
magnitud de 4 bits

La mayoría de los comparadores de 4 bits tienen forma de CI y el CI 7485 es muy utilizado. La comparación de datos se puede realizar conectando a tierra las entradas A>B, A

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comparador de magnitudes de 8 bits

Aquí, la comparación de datos es posible mediante la conexión en cascada de dos comparadores de 4 bits. El circuito se conecta como sigue

magnitud de 8 bits
magnitud de 8 bits

Las salidas del comparador de orden inferior se conectan a las correspondientes entradas en cascada del comparador de orden superior

En el comparador de orden inferior, la entrada en cascada (A=B) debe estar conectada en ALTO, y A, B deben estar conectados en BAJO. El resultado del comparador de 8 bits es la salida del comparador de orden superior.

Aplicaciones Comparador

El comparador digital y el comparador de magnitud se utilizan en diferentes aplicaciones en las que se requiere la comparación de datos en muchas de las actividades, y también tienen muchas ventajas.

  • Veamos ahora algunas de las aplicaciones de los comparadores
  • Se utilizan para fines de autorización (como la gestión de contraseñas) y aplicaciones biométricas.
  • Se implementan en controladores de procesos y también en controles de servomotores.
  • Implementados para la comparación de datos de variables como la temperatura, la presión se compara con la de los valores de referencia.
  • Se utiliza para dirigir los circuitos de descodificación en los ordenadores.

Por lo tanto, se trata de la digitalización comparador y comparador de magnitud. Así, el aumento del rendimiento de los comparadores permitió que estos dispositivos ganaran más protagonismo en la industria electrónica y que se implementaran en muchas aplicaciones.

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