Detector de ventana con comparadores

Detector de ventana con comparadores (LM399)

Para comprender bien este circuito detector de ventana con comparadores (LM339), se recomienda visitar: Teoría de funcionamiento del detector de ventana con LM-339.

¿Qué es un detector de ventana?

Un detector de ventana es un circuito que permite detectar un nivel de voltaje entre dos límites, uno inferior y uno superior. Para lograr lo anterior, se utilizan dos comparadores del circuito integrado LM339. (Solo se utilizan dos comparadores de los cuatro disponibles).

¿Cómo establecer los niveles de voltaje mínimo y máximo?

Un comparador servirá para comparar el voltaje de entrada con el nivel superior y el otro con el nivel inferior. Para establecer los niveles de voltaje máximo y mínimo, se utiliza un divisor de voltaje con resistores.

Detector de ventana con comparadores

En nuestro caso, se utiliza una red de 3 resistencias de 1 KΩ cada una (R1, R2, R3). Con esto logramos un nivel de voltaje superior de 2/3 Vcc y un nivel inferior de 1/3 Vcc. Donde Vcc es el voltaje de alimentación.

LM339 – Configuración interna y distribución de pines (patillas)

Como se puede ver, los voltajes están en función de la fuente de alimentación. Para Vcc = 9 voltios, el nivel de voltaje superior es: 2/3 x 9 = 6 voltios y el nivel de voltaje inferior es: 1/3 x 9 = 3 voltios.

¿Cómo sabemos en qué nivel está la señal de entrada?

En otras palabras, este circuito detectará un voltaje que esté entre los 3 y 6 voltios. Si está por encima o por debajo, el circuito no lo detecta. La detección se indica por dos LEDs (D1, D2) gobernados por dos transistores (Q1, Q2).

Distribución de pines (patillas) y encapsulado del transistor 2N2222

Ver que, para que la detección se haga adecuadamente, la señal de entrada se aplica al terminal inversor del comparador superior y al terminal no inversor del inferior.

Funcionamiento del circuito

• Cuando el voltaje es superior a 6 voltios, la salida del comparador superior no satura el transistor 1, el comparador inferior satura el transistor 2 y solo se enciende el LED 1.
• Cuando el voltaje es inferior a 3 voltios, la salida del comparador superior satura el transistor 1, el comparador inferior no satura el transistor 2 y solo se enciende el LED 2.
• Cuando el voltaje está entre los 3 y 6 voltios, la salida del comparador superior satura el transistor 1 y la salida del comparador inferior satura el transistor 2 y se encienden los dos LEDs (indicando que el voltaje de entrada está en la ventana).

Lista de materiales del detector de ventana

• 2 transistores NPN 2N2222A o similar (Q1, Q2)
• 1 circuito integrado LM339 (4 comparadores) (IC1)
• 3 resistencias de 1 k, 1/4 W (R1, R2, R3)
• 2 resistencias de 2 k, 1/4 watt (R4, R6)
• 2 resistencias de 330 ohmios, 1/4 watt (R5, R7)
• 2 LEDs color rojo (D1 y D2)
• 1 batería de 9 voltios (Bat)