Kako se koristi opcijsko pojačalo kao krug za usporedbu

U ovom postu sveobuhvatno učimo kako koristiti bilo koji opamp kao usporednik u krugu za usporedbu ulaznih razlika i stvaranje odgovarajućih rezultata.

Što je Op amp Comparator

Mi smo bili pomoću optičkog IC pojačala vjerojatno otkako smo počeli učiti elektroniku, mislim na ovaj prekrasni mali IC 741, kroz koji postaje praktično bilo koje dizajniranje krugova temeljeno na usporedbi.

Ovdje razgovaramo o jednom od jednostavnih krugova primjene ovog IC-a gdje se on nalazi konfiguriran kao usporednik , ne čudi da se sljedeće aplikacije mogu mijenjati na mnogo različitih načina prema korisničkim željama.

Kao što i samo ime govori, komparator za opamp odnosi se na funkciju usporedbe između određenog skupa parametara ili može biti samo nekoliko veličina kao u slučaju.

Budući da se u elektronici prvenstveno bavimo naponima i strujama, ti čimbenici postaju jedini agensi i koriste se za upravljanje, regulaciju ili upravljanje različitim uključenim komponentama.

U predloženom dizajnu usporedbe opcijskog pojačala, u osnovi se koriste dvije različite razine napona na ulaznim iglama za njihovo uspoređivanje, kao što je prikazano na donjem dijagramu.

ZAPAMTITE, NAPON NA ULAZNIM PINOVIMA NE SMIJE PRIJEVITI NIVO NAPAJANJA OP AMP-a, NA GORNJOJ SLICI NE SMIJE BITI PRIJELAZNI +12 V

Dvije ulazne igle opcijskog pojačala nazivaju se invertirajuće (sa znakom minus), a neinvertirajući pin (sa znakom plus) postaju osjetni ulazi opcijskog pojačala.

Kada se koristi kao komparator, jedan od dva pina primjenjuje se s fiksnim referentnim naponom, dok se drugi pin napaja naponom čiju razinu treba nadzirati, kao što je prikazano u nastavku.

Nadzor gornjeg napona vrši se u odnosu na fiksni napon koji je primijenjen na drugi komplementarni pin.

Stoga, ako napon koji se treba nadgledati premaši ili padne ispod fiksnog referentnog napona praga, izlaz vraća stanje ili mijenja svoje izvorno stanje ili mijenja polaritet izlaznog napona.

Video demonstracija

Kako radi komparator Opamp

Analizirajmo prethodno objašnjenje proučavanjem sljedećeg primjera sklopa prekidača svjetlosnog senzora.

Gledajući shemu spojeva, nalazimo sklop konfiguriran na sljedeći način:

Možemo vidjeti da je pin # 7 opampa koji je + pin za napajanje povezan s pozitivnom tračnicom, slično je njegov pin # 4 koji je negativni pin za napajanje povezan s negativnom ili bolje rečeno nultom vodilicom napajanja .

Gornjih nekoliko pin priključaka napaja IC kako bi mogao nastaviti s predviđenim funkcijama.

Sada, kao što je ranije spomenuto, pin # 2 IC spojen je na spoju dva otpora čiji su krajevi povezani s pozitivnim i negativnim vodilicama napajanja.

Ovaj raspored otpornika naziva se razdjelnikom potencijala, što znači da će potencijal ili razina napona na spoju tih otpornika biti približno polovica napona napajanja, pa ako je opskrbni napon 12, spoj mreže razdjelnika potencijala biti 6 volti i tako dalje.

Ako je opskrbni napon dobro reguliran, gornja razina napona također će biti dobro fiksirana i stoga se može koristiti kao referentni napon za pin # 2.

Prema tome, pozivajući se na napon spoja otpornika R1 / R2, ovaj napon postaje referentni napon na pinu 2, što znači da će IC nadgledati i reagirati na bilo koji napon koji bi mogao prijeći ovu razinu.

Napon osjetnika koji treba nadzirati primjenjuje se na pin # 3 IC, u našem primjeru preko LDR-a. Pin # 3 spojen je na spoju LDR pina i unaprijed postavljenog terminala.

To znači da ovaj spoj ponovno postaje potencijalni razdjelnik, čija razina napona ovoga puta nije fiksna, jer LDR vrijednost ne može biti fiksna, a mijenjat će se s uvjetima okoline.

Sada pretpostavimo da želite da krug osjeti vrijednost LDR-a u nekom trenutku neposredno oko sumraka, prilagodite unaprijed postavljenu vrijednost tako da napon na pinu 3 ili na spoju LDR-a i unaprijed postavljena vrijednost samo prelaze oznaku 6V.

Kada se to dogodi, vrijednost poraste iznad fiksne reference na pinu # 2, to informira IC o osjetnom naponu koji raste iznad referentnog napona na pinu 2, što trenutno vraća izlaz IC koji se mijenja na pozitivan od početnog nultog napona položaj.

Gornja promjena stanja IC s nule na pozitivnu, aktivira stupanj pokretača releja koji UKLJUČUJE opterećenje ili svjetla koja bi mogla biti povezana na odgovarajuće kontakte releja.

Zapamtite, vrijednosti otpornika spojenih na pin # 2 mogu se također mijenjati radi mijenjanja praga osjetljivosti kontakta # 3, tako da su svi međusobno ovisni, što vam daje širok kut varijacije parametara kruga.

Još jedna značajka R1 i R2 je da izbjegava potrebu za napajanjem s dvostrukim polaritetom čineći uključenu konfiguraciju vrlo jednostavnom i urednom.

Izmjena parametara osjetljivosti s parametrom prilagodbe

Kao što je prikazano u nastavku, gore objašnjeni radni odgovor može se samo poništiti izmjenom položaja ulaznih pinova IC-a ili, uzimajući u obzir drugu opciju u kojoj samo mijenjamo položaje LDR-a i unaprijed postavljene postavke.

Ovako se ponaša bilo koji osnovni opamp kada je konfiguriran kao usporednik.

Da rezimiramo, možemo reći da se u bilo kojem usporedniku na temelju opampa odvijaju sljedeće operacije:

Praktični primjer # 1

1) Kada se na invertirajuću iglu (-) primijeni referentna vrijednost fiksnog napona, a neinvertirajući (+) ulazni iglu podvrgne promjeni osjetljivog volata, izlaz opampa ostaje 0V ili negativan sve dok (+) napon pina ostaje ispod razine napona referentnog pina (-).

Naizmjenično čim (+) volans klina pređe viši od (-) napona, izlaz brzo pretvara pozitivnu razinu istosmjernog napajanja.

Primjer # 2

1) Suprotno tome, kada se na neinvertirajući pin (+) primijeni referentna vrijednost fiksnog napona, a invertirajući (-) ulazni iglica podvrgne promjeni osjetnog napona, izlaz opampa ostaje opskrbni istosmjernom razinom ili pozitivan sve dok (-) napon pina ostaje ispod razine napona referentnog pina (+).

Naizmjenično čim (-) volans pina pređe više od (+) napona, izlaz brzo postaje negativan ili se ISKLJUČI na 0V.