Generelt klassifiseres komparatorer i forskjellige typer som elektriske komparatorer, elektroniske komparatorer, mekaniske komparatorer, optiske komparatorer, sigma komparatorer, pneumatiske komparatorer, digitale komparatorer og så videre. Disse komparatorkretsene brukes vanligvis til å designe elektriske og elektronikkprosjekter . I denne artikkelen diskuterer vi hvordan du bruker en op amp som komparatorkrets og arbeidsoperasjon av op amp som komparatorkrets. Men først og fremst må vi vite hva som er en operativ forsterker og komparatorkrets.

Operasjonsforsterker

“enkeltpolet enkeltkastelysbryter ”

DC-koblet elektronisk spenningsforsterker med høy forsterkning, som består av to inngangsklemmer, er vist i figuren. Differensialinngangen mates til de to inngangsterminalene (inverterende inngangsterminal og ikke-inverterende inngangsterminal) på op-forsterkeren, og den produserer et enkelt utgangspotensial ved Vout-terminalen. Dermed forsterkes potensialforskjellen til de to inngangsterminalene for å produsere en forsterket utgang. Denne forsterkede utgangen er lik hundretusenvis av forskjeller mellom inngangssignalene.

Forsterkerens utgang kan gis som

Vout = AOL (V + - V-)

Hvor,

AOL er en forsterkning med åpen sløyfe
V + er den ikke-inverterende inngangen til forsterkeren
V- er den inverterende inngangen til forsterkeren

Selv om det er forskjellige typer operasjonsforsterkere 741 op ampere brukes ofte som en sammenligningskrets i flere elektronikkretser.

Comparator Circuit

Enheten som består av to inngangsterminaler, der referanseinngangssignalet blir matet til en terminal og den faktiske verdien av signalet blir matet til en annen terminal. Deretter genereres et utgangssignal ved utgangsterminalen basert på forskjellen mellom de to inngangssignalene som mates til de to inngangsterminalene. Dette genererte utgangssignalet er enten 0 (lav) eller 1 (høy).

I elektrisk og elektronisk terminologi blir enheten som brukes til å sammenligne to spenningssignaler eller strømsignaler som mates til de to analoge inngangsterminalene, og derved produsere et binært digitalt utgangssignal for å indikere det større inngangssignalet kalt som en komparatorkrets .

Comparator Circuit

De to analoge inngangsterminalene er representert som V + (Vin) & V- (Vref) i komparatorkretsen ovenfor. Den digitale utgangen genereres ved utgangsterminalen V0 (Vout). Utgangssignalet til komparatorkretsen er gitt av

Hvis V +> V- (Vin er større enn Vref), så er V0 = 1 og
Hvis V +

Generelt brukes komparatorer i enhetene som avslapningsoscillatorer, analoge til digitale omformere (ADCer), og også i enhetene som brukes til å måle analoge signaler. Komparatorene består av differensialforsterkere med høy forsterkning, og vi kan bruke en op amp som komparatorkrets.

Op Amp som komparator

741 operasjonsforsterkere er grunnleggende operasjonsforsterkere som kan brukes som en sammenligningskrets i mange elektronikkretser. For eksempel hvis vi vurderer a temperaturstyrt bryter deretter utføres koblingsoperasjon basert på temperaturen. Hvis den faktiske temperaturverdien overstiger den forhåndsinnstilte referansetemperaturverdien, produseres en utgangsspenning (lav eller høy) av temperaturføleren tilsvarende.

Hvis vi vurderer det grunnleggende komparatorarrangementet, vil det være høyfrekvente spenningsvariasjoner forårsaket på grunn av støy. Dette problemet er nødvendig for å bli vurdert i tilfelle operasjonsforsterkere som er spesielt utformet som komparatorkretser. Denne støyen produseres når inngangsspenningssignalet og referansespenningssignalet er nær hverandre.

Op Amp som Comparator Circuit

De høyfrekvente spenningsvariasjonene er forårsaket på grunn av støyens tilfeldige natur, på grunn av dette, i rask rekkefølge, blir inngangssignalspenningen større enn eller mindre enn referansespenningen. Dermed vil utgangssignalet svinge mellom sitt maksimale spenningsnivå og minimum spenningsnivå. Dette problemet kan reduseres ved å søke hysterese . Vi kan justere hysteresegapet i Schmitt-triggerkretsarrangementet ved å bruke hysterese på en op amp-komparatorkrets ved hjelp av positiv tilbakemelding. Figuren viser op amp som komparatorkrets med hysterese.

Op Amp som Comparator Circuit Working Operation

Generelt svinger utgangen fra en Op-forsterker positiv og negativ til ekstrem spenning som er omtrent lik forsyningspotensialene. Hvis en 741 på amp er koblet til en +/- 18V, så er den maksimale utgangsspenningen gitt som +/- 15V. Dette skyldes den ekstreme høye forsterkningen av åpen sløyfe til op-forsterkeren (10.000 til 1 million). Således, hvis +/- 150 mikrovolt spenningsforskjell opprettes av en hvilken som helst inngang, vil den bli forsterket omtrent en million ganger, og utgangen blir drevet til metning. Dermed forblir utgangen på sin maksimale eller minimale verdi.

Op Amp som Comparator Circuit Diagram Working Operation

Mens du bruker op amp som en komparator i instrumentering, kan den åpne sløyfen brukes til å sammenligne de to spenningene. Avhengig av forskjellen mellom inngangsspenningsverdien og referansespenningsverdien, vil utgangen Vout være lik maksimum høy verdi eller minimum lav verdi (inngangsspenningsverdi vil være større enn eller mindre enn referansespenningsverdien få med mikro volt).

Referansespenningen blir matet til den ikke-inverterende inngangsterminalen til op-forsterkeren, og variabel spenning blir matet til den inverterende inngangsterminalen til op-forsterkeren. Tenk på op-amp-komparatorkretsdiagrammet vist på figuren. Hvis spenningen som mates til pin 2 er større enn referansespenningen som blir matet til pin 3, blir utgangsspenningen lav og den er marginalt større enn –Vs. Hvis spenningen som mates til pin 2 er mindre enn referansespenningen som blir matet til pin 3, blir utgangsspenningen høy og den er marginalt mindre enn + Vs.

“sum av produkter til produkt av summer kalkulator ”

Det er mange op-forsterkere dedikert for komparatordrift, disse op amp-komparatorkretsene brukes til sammenligning med høy hastighet. Utgangstilstanden til disse op amp-komparatorkretsene endres på mindre enn 1 mikrosekund. Men disse høyhastighets sammenlignende op amp-komparatorkretsene bruker mer strøm, avhengig av sammenligningshastigheten. Basert på sammenligningshastigheten og mengden strømforbruk, klassifiseres disse komparatorene i forskjellige typer. Den spesifikke op amp-komparatoren kan brukes til en bestemt applikasjon avhengig av ønsket hastighet og / eller strømforbruk .

Anvendelse av Op Amp som Comparator i praktiske Electroncis-kretser

Systemet for overvåking av temperaturfuktighet i jord basert på trådløse sensornettverk som bruker Arduino-prosjekt er designet for å utvikle et automatisk vanningsanlegg som styrer koblingsdriften (av og på) pumpemotoren ved å registrere fuktighetsinnholdet i jorda.

Temperaturfuktighetsovervåkningssystemet av jord basert på trådløse sensornettverk ved bruk av Arduino av Edgefxkits.com

Oppfølgingsarrangementet registrerer fuktigheten i jorda og passende signal blir gitt til Arduino-kortet. Dette oppnås ved å bruke en op amp som komparatorkrets som fungerer som grensesnitt mellom sensing arrangement og microcontroller. Basert på signalet som mottas fra sensingarrangementet, betjenes vannpumpen. LCD-skjermen brukes til å vise status for jordfuktighetsinnhold og vannpumpe.

Videre kan teknisk assistanse gis basert på spørsmålene dine som er lagt ut i kommentarfeltet nedenfor. Du kan laste ned vår gratis eBok til design elektronikkprosjekter på egenhånd.

Kjenner du noen innebygde systemapplikasjoner der op-amp brukes som sammenligningskrets?