Kuidas kasutada op-võimendit võrdlusahelana

Selles postituses õpime igakülgselt, kuidas kasutada mis tahes opampi ahelas võrdlusena sisenddiferentside võrdlemiseks ja vastavate väljundite saamiseks.

Mis on Op amp Comparator

Oleme olnud kasutades op amp IC-d ilmselt sellest ajast, kui hakkasime elektroonikat õppima, pean silmas seda imelist väikest IC 741, mille kaudu saab praktiliselt võimalikuks iga võrdluspõhise vooluahela kujundamine.

Siin arutleme selle IC lihtsa rakenduse ahelate üle, kus see asub konfigureeritud võrdluseks , pole üllatav, et järgmisi rakendusi saab vastavalt kasutaja eelistustele muuta mitmel erineval viisil.

Nagu nimest võib järeldada, viitab opamp-võrdlusfunktsioon konkreetse parameetrite komplekti võrdlemise funktsioonile või võib olla vaid paar suurusjärku, nagu antud juhul.

Kuna elektroonikas tegeleme peamiselt pingete ja vooludega, saavad neist teguritest ainsad ained ja neid kasutatakse erinevate kaasatud komponentide käitamiseks või reguleerimiseks või juhtimiseks.

Kavandatud op võimendi võrdlusprojektis kasutatakse nende võrdlemiseks sisendtappidel peamiselt kahte erinevat pingetaset, nagu on näidatud allpool oleval skeemil.

MÄLETAGE, PÄRAST PISTEID EI VÕITA ÜLEMA OP-AMP-i DC-VARUSTUSE TASET, ÜLALINUD JOONISEL EI PEAKS ÜLETAMA ÜLE +12 V

Op-võimendi kahte sisendnõela nimetatakse inverteerivaks (miinusmärgiga) ja mitteinverteerivast tihvtist (plussmärgiga) saavad opvõimendi sensoorsed sisendid.

Võrdlusena kasutatakse ühte neist kahest tihvtist fikseeritud võrdluspingega, samal ajal kui teist tihvti toidetakse pingega, mille taset tuleb jälgida, nagu allpool näidatud.

Ülaltoodud pinget jälgitakse viidates fikseeritud pingele, mis on rakendatud teisele täiendavale tihvtile.

Seega, kui jälgitav pinge ületab või langeb fikseeritud võrdlusläve pingest, taastab väljund oleku või muudab selle algset seisukorda või muudab väljundpinge polaarsust.

Video demo

Kuidas Opampi võrdleja töötab

Analüüsime ülaltoodud selgitust, uurides järgmist valgusanduri lüliti näidisahelat.

Vooluringi skeemi vaadates leiame vooluahela konfigureeritud järgmiselt:

Näeme, et toite tihvtiks oleva opampi tihvt nr 7 on ühendatud positiivse rööpaga, samamoodi on selle tihvt nr 4, mis on negatiivne toitetapp, ühendatud toiteallika negatiivse või pigem nulliga .

Ülaltoodud paar tihvtiühendust toidab IC-d nii, et see saaks jätkata ettenähtud funktsioone.

Nagu varem arutletud, on IC tihvt nr 2 ühendatud kahe takisti ristmikul, mille otsad on ühendatud toiteallika positiivsete ja negatiivsete rööpadega.

Sellist takistite paigutust nimetatakse potentsiaalijagajaks, mis tähendab, et nende takistite ristmikul on potentsiaal või pinge umbes pool toitepingest, nii et kui toitepinge on 12, siis potentsiaalijaotusvõrgu ristmik olla 6 volti ja nii edasi.

Kui toitepinge on hästi reguleeritud, on ka ülaltoodud pinge tase hästi fikseeritud ja seetõttu saab seda kasutada tihvti nr 2 võrdluspingena.

Seoses takistite R1 / R2 ristmikupingega muutub see pinge võrdluspingeks tihvti nr 2 juures, mis tähendab, et IC jälgib ja reageerib igale pingele, mis võib sellest tasemest kõrgemale minna.

Jälgitav andurpinge rakendatakse IC tihvtile nr 3, meie näites toimub see LDR kaudu. Tihvt nr 3 on ühendatud LDR tihvti ja eelseadistatud terminali ristmikul.

See tähendab, et sellest ristmikust saab taas potentsiaalijagaja, mille pingetase pole seekord fikseeritud, kuna LDR-väärtust ei saa fikseerida ja see erineb ümbritseva valguse tingimustest.

Oletame nüüd, et soovite, et vooluring tunnetaks LDR-väärtust mingil hetkel just õhtuhämaruse saabudes, reguleerite eelseadistuse nii, et pinge tihvtis nr 3 või LDR-i ristmikul ja eelseade ületaks lihtsalt 6V märgi kohal.

Kui see juhtub, tõuseb väärtus tihvtist nr 2 üle fikseeritud võrdlusaluse, teavitab see IC-d sensoorsest pingest, mis tõuseb üle pinge nr 2, see tagastab koheselt IC väljundi, mis muutub positiivseks algsest nullpingest asend.

Ülaltoodud muutus IC olekus nullist positiivseks käivitab relee draiveri astme, mis lülitab sisse koormuse või tuled, mis võivad olla ühendatud relee asjakohaste kontaktidega.

Pidage meeles, et tihvtiga nr 2 ühendatud takistite väärtusi võidakse muuta ka tihvti # 3 tundlikkuslävi muutmiseks, nii et need kõik sõltuvad üksteisest, andes teile vooluahela parameetrite laia variatsiooninurga.

R1 ja R2 teine ​​omadus on see, et sellega välditakse topeltpolaarsuse toiteallika kasutamist, mis muudab kaasatud konfiguratsiooni väga lihtsaks ja puhtaks.

Sensingparameetri vahetamine reguleerimisparameetriga

Nagu allpool näidatud, saab ülalkirjeldatud toimimisreaktsiooni lihtsalt ümber pöörata, vahetades IC sisendnõela positsioonid või kaaludes mõnda muud võimalust, kus me muudame ainult LDR ja eelseadistuse positsioone.

Nii käitub iga põhiline opamp, kui see on konfigureeritud võrdluseks.

Kokkuvõtteks võime öelda, et mis tahes opamp-põhises komparteris toimuvad järgmised toimingud:

Praktiline näide nr 1

1) Kui inverteerivale tihvtile (-) rakendatakse fikseeritud pinge referents ja mitteinverteerivale (+) sisendtapile rakendatakse muutuvat sensatsioonilatti, jääb opampi väljund 0V või negatiivseks seni, kuni (+) tihvti pinge jääb alla (-) võrdlusnõela pinge taseme.

Vaheldumisi niipea, kui (+) tihvti volatt läheb kõrgemale kui (-) pinge, muutub väljund kiiresti positiivseks toiteallika alalisvoolu tasemeks.

Näide 2

1) Ja vastupidi, kui mitteinverteeriva tihvti (+) rakendamisel on fikseeritud pinge referents ja inverteeriva (-) sisendtihvile rakendatakse muutuvat sensoorset pinget, jääb opampi väljund alalisvoolu tasemele või positiivseks seni (-) tihvti pinge jääb alla (+) võrdlusnõela pinge taseme.

Vaheldumisi niipea, kui (-) tihvti volatt läheb kõrgemaks kui (+) pinge, muutub väljund kiiresti negatiivseks või lülitub VÄLJA 0V-le.