Как использовать операционный усилитель в качестве схемы компаратора

В этом посте мы подробно узнаем, как использовать любой операционный усилитель в качестве компаратора в схеме для сравнения входных дифференциалов и создания соответствующих выходов.

Что такое компаратор операционных усилителей

Мы были с использованием микросхемы операционного усилителя Вероятно, с тех пор, как мы начали изучать электронику, я имею в виду эту замечательную маленькую микросхему IC 741, с помощью которой практически любое проектирование схем на основе компараторов становится возможным.

Здесь мы обсуждаем одну из простых схем применения этой ИС, где она настроен как компаратор неудивительно, что следующие приложения могут быть изменены множеством различных способов в соответствии с предпочтениями пользователя.

Как следует из названия, компаратор операционных усилителей относится к функции сравнения между определенным набором параметров или может быть всего лишь парой величин, как в случае.

Поскольку в электронике мы в первую очередь имеем дело с напряжениями и токами, эти факторы становятся единственными агентами и используются для работы, регулирования или управления различными задействованными компонентами.

В предлагаемой конструкции компаратора операционного усилителя в основном используются два разных уровня напряжения на входных контактах для их сравнения, как показано на диаграмме ниже.

ПОМНИТЕ, НАПРЯЖЕНИЕ НА ВХОДНЫХ КОНТАКТАХ НЕ ДОЛЖНО ПРЕВЫШАТЬ УРОВЕНЬ ПИТАНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА OP AMP, НА РИСУНКЕ ВЫШЕ НЕ ДОЛЖНО ПРЕВЫШАТЬ +12 В.

Два входных контакта операционного усилителя называются инвертирующими (со знаком минус), а неинвертирующие контакты (со знаком плюс) становятся входами считывания операционного усилителя.

При использовании в качестве компаратора, один из выводов из двух применяется с фиксированным опорным напряжением, а другой штырь подается напряжение, уровень которого необходимо контролировать, как показано ниже.

Мониторинг вышеуказанного напряжения осуществляется по фиксированному напряжению, приложенному к другому дополнительному выводу.

Поэтому, если напряжение, которое должно контролироваться поднимается выше или падает ниже фиксированного опорного порогового напряжения, выходной сигнал возвращается состояние или изменяет свое первоначальное состояние или изменяет свою полярность выходного напряжения.

Видео Демонстрация

Как работает компаратор на операционных усилителях

Давайте проанализируем приведенное выше объяснение, изучив следующий пример схемы переключателя светового датчика.

Глядя на принципиальную схему, мы обнаруживаем, что схема сконфигурирована следующим образом:

Мы можем видеть, что контакт № 7 операционного усилителя, который является контактом питания +, подключен к положительной шине, аналогично его контакт № 4, который является отрицательным контактом питания, подключен к отрицательной или, скорее, нулевой шине питания источника питания. .

Вышеупомянутая пара контактов приводит в действие ИС, чтобы она могла выполнять свои функции.

Теперь, как обсуждалось ранее, контакт №2 микросхемы подключается к стыку двух резисторов, концы которых подключены к положительной и отрицательной шинам источника питания.

Такое расположение резисторов называется делителем потенциала, что означает, что потенциал или уровень напряжения на стыке этих резисторов будет примерно половиной напряжения питания, поэтому, если напряжение питания равно 12, переход сети делителя потенциала будет быть 6 вольт и так далее.

Если напряжение питания хорошо регулируются, чем выше уровень напряжения будет также хорошо закреплен и, следовательно, может быть использован в качестве опорного напряжения для штифта # 2.

Поэтому, что касается напряжения перехода резисторов R1 / R2, это напряжение становится опорным напряжением на выводе №2, что означает, что ИС будет отслеживать и реагировать на любое напряжение, которое может превышать этот уровень.

Измеряемое напряжение, которое необходимо контролировать, подается на вывод № 3 ИС, в нашем примере через LDR. Контакт № 3 подключается к месту соединения вывода LDR и предустановленной клеммы.

Это означает, что этот переход снова становится делителем потенциала, уровень напряжения которого на этот раз не фиксирован, поскольку значение LDR не может быть фиксированным и будет меняться в зависимости от условий внешней освещенности.

Теперь предположим, что вы хотите, чтобы схема определяла значение LDR в какой-то момент как раз с наступлением сумерек, вы настраиваете предустановку так, чтобы напряжение на контакте № 3 или на стыке LDR и предустановка просто пересекали отметку 6 В.

Когда это происходит, значение поднимается выше установленной ссылка на выводе # 2, это информирует IC о смысле напряжении, возвышающемся над опорным напряжением на выводе # 2, это мгновенно возвращается выход IC, который меняется на позитив от его начального нулевого напряжения позиция.

Вышеупомянутое изменение состояния ИС с нуля на положительное запускает каскад драйвера реле, который включает нагрузку или свет, который может быть подключен к соответствующим контактам реле.

Помните, что значения резисторов, подключенных к выводу №2, также могут быть изменены для изменения порога срабатывания контакта №3, поэтому все они взаимозависимы, что дает вам широкий угол изменения параметров схемы.

Еще одна особенность R1 и R2 заключается в том, что исключается необходимость в использовании источника питания с двойной полярностью, что делает задействованную конфигурацию очень простой и аккуратной.

Замена параметра измерения параметром настройки

Как показано ниже, описанный выше рабочий отклик можно просто изменить, поменяв местами положения входных выводов ИС или рассмотрев другой вариант, в котором мы только меняем местами положения LDR и предустановки.

Так ведет себя любой базовый операционный усилитель, когда он настроен как компаратор.

Подводя итог, можно сказать, что в любом отсеке на базе операционных усилителей выполняются следующие операции:

Практический пример №1

1) Когда инвертирующий штифт (-) применяется ссылка фиксированного напряжения, и неинвертирующий (+) вход контактным подвергают изменяющее зондирование Volatge, выход операционного усилителя остается 0В или отрицательный результат до тех пор, как (+) напряжение на контакте остается ниже уровня напряжения на исходном контакте (-).

Поочередно, как только напряжение на выводе (+) становится выше, чем напряжение (-), на выходе быстро устанавливается положительный уровень постоянного тока питания.

Пример # 2

1) И наоборот, когда неинвертирующий контактный (+) применяются ссылка фиксированного напряжения, а инвертирующий (-) вход контактный подвергаются воздействию чувствительного напряжения, изменяющего, выход ОУ остается поставить уровень постоянного тока или положительный до тех пор, напряжение на выводе (-) остается ниже уровня напряжения на выводе (+).

Поочередно, как только напряжение на выводе (-) становится выше, чем напряжение (+), выход быстро становится отрицательным или отключается до 0 В.