Generelt klassificeres komparatorer i forskellige typer, såsom elektriske komparatorer, elektroniske komparatorer, mekaniske komparatorer, optiske komparatorer, sigma-komparatorer, pneumatiske komparatorer, digitale komparatorer osv. Disse komparatorkredsløb bruges typisk til design af elektrisk og elektronikprojekter . I denne artikel diskuterer vi, hvordan man bruger en op-forstærker som komparatorkredsløb og funktionsdrift af op amp som komparatorkredsløb. Men først og fremmest skal vi vide, hvad der er en operationel forstærker og et komparatorkredsløb.
Operationsforstærker
Operationsforstærker
Den jævnstrømskoblede elektroniske spændingsforstærker med høj forstærkning, der består af to indgangsterminaler, er vist i figuren. Differentialindgangen føres til de to indgangsterminaler (inverterende indgangsterminal og ikke-inverterende indgangsterminal) på opforstærkeren, og den producerer et enkelt udgangspotentiale ved Vout-terminalen. Således forstærkes den potentielle forskel, der tilføres til dets to indgangsterminaler, til at producere en forstærket udgang. Denne forstærkede udgang er lig med hundreder af tusinder af forskelle mellem indgangssignalerne.
Forstærkerens output kan gives som
Vout = AOL (V + - V-)
Hvor,
- AOL er en åben loop forstærkning af forstærkeren
- V + er forstærkerens ikke-inverterende indgang
- V- er den inverterende indgang på forstærkeren
Selvom der er forskellige typer operationelle forstærkere 741 op-forstærkere bruges ofte som et komparatorkredsløb i flere elektroniske kredsløb.
Komparator kredsløb
Enheden, der består af to indgangsterminaler, hvor referenceindgangssignalet føres til en terminal, og den aktuelle værdi af signalet føres til en anden terminal. Derefter genereres et udgangssignal ved udgangsterminalen baseret på forskellen mellem de to indgangssignaler, der føres til de to indgangsterminaler. Dette genererede udgangssignal er enten 0 (lav) eller 1 (høj).
I elektrisk og elektronisk terminologi kaldes enheden, der bruges til at sammenligne to spændingssignaler eller strømsignaler, der føres til de to analoge indgangsterminaler, hvorved der produceres et binært digitalt udgangssignal til at indikere det større indgangssignal som en komparatorkredsløb .
Komparator kredsløb
De to analoge indgangsterminaler er repræsenteret som V + (Vin) & V- (Vref) i ovenstående komparatorkredsløb. Den digitale udgang genereres ved udgangsterminalen V0 (Vout). Udgangssignalet fra komparatorkredsløbet gives af
Hvis V +> V- (Vin er større end Vref), så er V0 = 1 og Generelt anvendes komparatorer i enhederne såsom afslapningsoscillatorer, analoge til digitale konvertere (ADC'er) og også i enheder, der bruges til at måle analoge signaler. Komparatorerne består af forstærkere med høj forstærkning, og vi kan bruge en op-forstærker som komparatorkredsløb. 741 operationelle forstærkere er basale operationelle forstærkere, der kan bruges som et komparatorkredsløb i mange elektronikkredsløb. For eksempel, hvis vi overvejer a temperaturstyret kontakt derefter udføres koblingsoperation baseret på temperaturen. Hvis den aktuelle temperaturværdi overstiger den forudindstillede referencetemperaturværdi, produceres en udgangsspænding (lav eller høj) af temperaturføleren i overensstemmelse hermed. Hvis vi overvejer det grundlæggende komparatorarrangement, vil der være højfrekvente spændingsvariationer forårsaget på grund af støj. Dette problem er nødvendigt for at blive overvejet i tilfælde af operationelle forstærkere, der er specielt designet som komparatorkredsløb. Denne støj produceres, når indgangsspændingssignalet og referencespændingssignalet er tæt på hinanden. Op Amp som Comparator Circuit Højfrekvente spændingsvariationer er forårsaget på grund af støjens tilfældige natur, på grund af dette, i hurtig rækkefølge, bliver indgangssignalspændingen større end eller mindre end referencespændingen. Således vil udgangssignalet svinge mellem dets maksimale spændingsniveau og det mindste spændingsniveau. Dette problem kan reduceres ved at anvende hysterese . Vi kan justere hysteresegabet i Schmitt-triggerkredsløbet ved at anvende hysterese på et op-amp-komparatorkredsløb ved hjælp af positiv feedback. Figuren viser op amp som komparatorkredsløb med hysterese. Generelt svinger output fra en Op-forstærker positiv og negativ til ekstrem spænding, der er omtrent lig med forsyningspotentialerne. Hvis en 741 på forstærker er tilsluttet en +/- 18V, så er den maksimale udgangsspænding angivet som +/- 15V. Dette skyldes opforstærkerens ekstreme høje åbne sløjfeforstærkning (10.000 til 1 million). Således, hvis +/- 150 mikrovolt spændingsforskel oprettes af en hvilken som helst indgang, så forstærkes den ca. en million gange, og output drives til mætning. Således forbliver output på sin maksimale eller minimale værdi. Opforstærker som komparator kredsløbsdiagram Arbejdsoperation Mens du bruger op amp som en komparator i instrumentering, kan den åbne sløjfe bruges til at sammenligne de to spændinger. Afhængigt af forskellen mellem indgangsspændingsværdien og referencespændingsværdien, vil udgangssignalet Vout være lig med den maksimale høje værdi eller den lave minimumsværdi (indgangsspændingsværdien vil være større end eller mindre end referencespændingsværdien få ved mikro volt). Referencespændingen tilføres til den ikke-inverterende indgangsterminal på opforstærkeren, og variabel spænding tilføres til den inverterende indgangsterminal på opforstærkeren. Overvej op-amp-komparator-kredsløbsdiagrammet vist i figuren. Hvis spændingen, der tilføres pin 2 er større end referencespændingen, der tilføres pin 3, bliver udgangsspændingen lav, og den er marginalt større end –Vs. Hvis spændingen, der tilføres pin 2, er mindre end referencespændingen, der tilføres pin 3, bliver udgangsspændingen høj, og den er marginalt mindre end + Vs. Der er mange op-forstærkere dedikeret til komparatordrift, disse op-amp-komparatorkredsløb bruges til sammenligning med høj hastighed. Outputtilstanden for disse op-amp-komparatorkredsløb ændres på mindre end 1 mikrosekund. Men disse højhastigheds-sammenligning af op-amp-komparatorkredsløb forbruger mere strøm afhængigt af sammenligningshastigheden. Baseret på sammenligningshastigheden og størrelsen af strømforbrug klassificeres disse komparatorer i forskellige typer. Den specifikke op amp-komparator kan bruges til en bestemt applikation afhængigt af den krævede hastighed og / eller strømforbrug . Temperaturfugtighedsovervågningssystemet i jorden baseret på trådløse sensornetværk ved hjælp af Arduino-projekt er designet til at udvikle et automatisk vandingssystem, der styrer pumpemotorens kobling (til og fra) ved at registrere jordens fugtindhold. Temperaturfugtighedsovervågningssystemet i jorden er baseret på trådløse sensornetværk ved hjælp af Arduino af Edgefxkits.com Registreringsarrangementet registrerer fugtigheden i jorden, og passende signal gives til Arduino-kortet. Dette opnås ved hjælp af en op-forstærker som komparatorkredsløb, der fungerer som grænseflade mellem sensorarrangement og mikrokontroller. Baseret på signalet modtaget fra detekteringsarrangementet betjenes vandpumpen. LCD-displayet bruges til at vise status for jordfugtighedsindhold og vandpumpe. Derudover kan teknisk assistance ydes baseret på dine forespørgsler, der er indsendt i kommentarfeltet nedenfor. Du kan downloade vores gratis e-bog til design elektronik projekter alene. Kender du nogen indlejrede systemapplikationer, hvor op-amp bruges som komparatorkredsløb?
Hvis V +Op Amp som komparator
Op forstærker som komparator kredsløb arbejde operation
Anvendelse af opforstærker som komparator i praktiske electroncis-kredsløb
