A komparátorokat általában különféle típusokba sorolják, mint például elektromos komparátorok, elektronikus komparátorok, mechanikus komparátorok, optikai komparátorok, sigma-komparátorok, pneumatikus komparátorok, digitális komparátorok stb. Ezeket az összehasonlító áramköröket tipikusan elektromos és elektronikai projektek . Ebben a cikkben megvitatjuk, hogyan kell használni az op erősítőt összehasonlító áramkörként, és az op erősítő működését összehasonlító áramkörként. De elsősorban tudnunk kell, hogy mi a működési erősítő és komparátor áramkör.

Műveleti erősítő

“milyen típusú usb portokat és csatlakozókat használnak PC -hez való csatlakozáshoz? ”

A két bemeneti terminálból álló, nagy erősítésű egyenáramú kapcsolt elektronikus feszültségerősítő az ábrán látható. A differenciál bemenet az op erősítő két bemeneti termináljára (invertáló bemeneti terminál és nem invertáló bemeneti terminál) kerül, és egyetlen kimeneti potenciált generál a Vout terminálon. Így a két bemeneti termináljára táplált potenciálkülönbség felerősödik, hogy egy erősített kimenetet hozzon létre. Ez az erősített kimenet megegyezik a bemeneti jelek közötti különbség százezer-szeresével.

Az erősítő kimenete megadható

Vout = AOL (V + - V-)

Hol,

Az AOL az erősítő nyílt hurkú erősítése
A V + az erősítő nem invertáló bemenete
V- az erősítő invertáló bemenete

Annak ellenére, hogy vannak különféle a műveleti erősítők típusai A 741 op erősítőt gyakran használják összehasonlító áramkörként több elektronikai áramkörben.

Összehasonlító áramkör

Az az eszköz, amely két bemeneti terminálból áll, amelyben a referencia bemeneti jelet az egyik terminálra, a jel tényleges értékét pedig egy másik terminálra táplálják. Ezután egy kimeneti jel jön létre a kimeneti terminálon a két bemeneti terminálra táplált két bemeneti jel különbsége alapján. Ez a generált kimeneti jel 0 (alacsony) vagy 1 (magas).

Elektromos és elektronikai terminológiában a két analóg bemeneti terminálra táplált két feszültségjel vagy áramjel összehasonlítására használt eszközt, ezáltal egy bináris digitális kimeneti jelet állítanak elő a nagyobb bemeneti jel jelzésére. összehasonlító áramkör .

Összehasonlító áramkör

A két analóg bemeneti csatlakozó V + (Vin) és V- (Vref) formában van ábrázolva a fenti összehasonlító áramkörben. A digitális kimenetet a V0 (Vout) kimeneti terminálon állítják elő. Az összehasonlító áramkör kimeneti jelét a

Ha V +> V- (Vin nagyobb, mint Vref), akkor V0 = 1 és
Ha V +

A komparátorokat általában olyan készülékekben használják, mint relaxációs oszcillátorok, analóg-digitális átalakítók (ADC), valamint azokban az eszközökben, amelyeket analóg jelek mérésére használnak. A komparátorok nagy nyereségű differenciálerősítőkből állnak, és komparátor áramkörként op erősítőt is használhatunk.

Op Amp mint összehasonlító

A 741 műveleti erősítő alapvető műveleti erősítő, amely komparátor áramkörként használható számos elektronikai áramkörben. Például, ha figyelembe vesszük a hőmérséklet-szabályozó kapcsoló akkor a kapcsolási műveletet a hőmérséklet alapján hajtják végre. Ha a tényleges hőmérsékleti érték meghaladja az előre beállított referencia-hőmérsékleti értéket, akkor a hőmérséklet-érzékelő ennek megfelelően kimeneti feszültséget (alacsony vagy magas) állít elő.

Ha figyelembe vesszük az alapvető összehasonlító elrendezést, akkor a zaj miatt nagyfrekvenciás feszültségváltozások lesznek. Ezt a problémát olyan operációs erősítők esetében kell figyelembe venni, amelyeket kifejezetten összehasonlító áramkörökként terveztek. Ez a zaj akkor keletkezik, amikor a bemeneti feszültség és a referencia feszültség jel közel vannak egymáshoz.

Op Amp, mint összehasonlító áramkör

A nagyfrekvenciás feszültségváltozásokat a zaj véletlenszerű jellege okozza, emiatt gyors egymásutánban a bemenőjel feszültsége nagyobb vagy kisebb, mint a referenciafeszültség. Így a kimeneti jel a maximális feszültségszint és a minimális feszültségszint között ingadozik. Ez a probléma alkalmazásával csökkenthető hiszterézis . Beállíthatjuk a hiszterézis rést a Schmitt kiváltó áramköri elrendezésében úgy, hogy pozitív visszacsatolás segítségével hiszterézist alkalmazunk egy op amp komparátor áramkörre. Az ábrán az op amp mint a hiszterézissel összehasonlító áramkör látható.

Op erősítő, mint összehasonlító áramkör működési művelete

Általánosságban elmondható, hogy az Op erősítő kimenete pozitív és negatív és extrém feszültség között ingadozik, amely megközelítőleg megegyezik az ellátási potenciállal. Ha egy 741 az erősítőn +/- 18 V-ra van csatlakoztatva, akkor a maximális kimeneti feszültség +/- 15 V. Ennek oka az op erősítő rendkívül magas nyitott hurok nyeresége (10 000–1 millió). Így, ha bármely bemenet +/- 150 mikrovolt feszültségkülönbséget hoz létre, akkor körülbelül egymilliószorosan felerősödik, és a kimenet telítettségbe kerül. Így a kimenet a maximális vagy a legkisebb értéken marad.

Op erősítő, mint az összehasonlító áramkör diagram működése

Miközben az op amp-ot komparátorként alkalmazzák a műszerekben, a nyitott hurok használható a két feszültség összehasonlítására. Ezért a bemeneti feszültség és a referenciafeszültség közötti különbségtől függően a Vout kimenet megegyezik a maximálisan magas vagy a legkisebb alacsony értékkel (a bemeneti feszültség értéke nagyobb vagy kisebb, mint a mikro által kevéssé mért referenciafeszültség értéke) volt).

A referenciafeszültséget az op erősítő nem inverzáló bemeneti kapcsaira, a változó feszültséget pedig az op erősítő invertáló bemeneti termináljára táplálják. Vegyük figyelembe az ábrán látható op amp komparátor kapcsolási rajzát, ha a 2. érintkezőre táplált feszültség nagyobb, mint a 3. érintkezőre táplált referenciafeszültség, akkor a kimeneti feszültség alacsony lesz, és kissé nagyobb, mint –Vs. Ha a 2. érintkezőre táplált feszültség kisebb, mint a 3. érintkezőre táplált referenciafeszültség, akkor a kimeneti feszültség magas lesz és marginálisan kisebb, mint + Vs.

“mit csinál egy egyenirányító dióda ”

Számos op erősítő van dedikálva komparátorok működéséhez, ezeket az op amp komparátor áramköröket nagy sebességű összehasonlításokra használják. Ezen op amp komparátor áramkörök kimeneti állapota kevesebb, mint 1 mikroszekundum alatt változik. De ezek a nagy sebességű összehasonlító op amp komparátor áramkörök több energiát fogyasztanak, az összehasonlítás sebességétől függően. Az összehasonlítás sebessége és az energiafogyasztás mennyisége alapján ezeket az összehasonlítókat különböző típusokba sorolják. A specifikus op amp komparátor alkalmazható egy adott alkalmazáshoz, a kívánt sebességtől és / vagy függvényében energiafogyasztás .

Op Amp alkalmazása komparátorként a gyakorlati elektroncis áramkörökben

A talaj hőmérsékleti páratartalmának ellenőrzési rendszere vezeték nélküli szenzorhálózatokon alapul Arduino projekt automatikus öntözőrendszer kifejlesztésére készült, amely a talaj nedvességtartalmának érzékelésével vezérli a szivattyú motorjának kapcsolási (be- és kikapcsolási) működését.

A talaj hőmérsékleti páratartalmának ellenőrzési rendszere vezeték nélküli érzékelő hálózatokon alapul, az Arduino segítségével, az Edgefxkits.com

Az érzékelő elrendezés érzékeli a talaj nedvességét, és megfelelő jelet kap az Arduino tábla. Ezt úgy érik el, hogy egy op erősítőt használnak összehasonlító áramkörként, amely interfészként működik az érzékelő elrendezés és a mikrovezérlő között. Az érzékelő elrendezéstől kapott jel alapján a vízszivattyú működik. Az LCD kijelző a talaj nedvességtartalmának és a vízpumpa állapotának kijelzésére szolgál.

Ezenkívül technikai segítség nyújtható az alábbi megjegyzések szakaszban feltett kérdéseid alapján. Letöltheti ingyenes e-könyvünket a tervezési elektronikai projektek saját felelősséggel.

Ismer olyan beágyazott rendszerek alkalmazását, amelyekben az op-amp-ot komparátor áramkörként használják?