Comparador de ventana con amplificadores operacionales

Un comparador de ventana permite saber si una señal o nivel de tensión / voltaje está dentro o fuera de un límite aceptable de voltajes previamente definido. Con ayuda de un comparador o amplificador operacional que controle el nivel de voltaje superior y otro comparador que controle el nivel de voltaje inferior, se puede implementar un comparador de ventana.

El nivel de tensión / voltaje que se desea censar (Vin) se aplica a la entrada inversora del amplificador operacional que controla el límite superior (ver Vh) y también a la entrada no inversora del amplificador operacional que controla el límite inferior (ver VL).

Estableciendo el voltaje límite superior y el voltaje límite inferior en los terminales Vh y Vl, se define el rango de voltajes en el cual la salida del comparador de ventana estará activa. Ver el gráfico siguiente.

Comparador de ventana con dos amplificadores operacionales.

El LED solo se encenderá cuando las salidas de los dos amplificadores operacionales sean de un nivel bajo indicando que la señal Vin está dentro del rango de voltajes permitidos. Entonces el primer transistor estará en corte (no conducirá) y funcionará como un inversor, y el segundo transistor entrará en saturación (conducirá) encendiendo el LED.

Formas de onda de la salida y entrada del comparador de ventana

De los dos diagramas anteriores se puede ver con claridad que el LED se enciende  cuando la señal de entrada (ver onda triangular) esta por debajo del límite superior (línea roja) y por encima del límite inferior (línea azul).

Un nivel alto en la salida de cualquiera de los dos amplificadores operacionales activaría el LED o circuito de alarma (a través de un relé) que indica que la señal no está dentro del rango de voltajes para el que fue diseñado el comparador.