Γενικά, οι συγκριτές ταξινομούνται σε διάφορους τύπους όπως ηλεκτρικοί συγκριτές, ηλεκτρονικοί συγκριτές, μηχανικοί συγκριτές, οπτικοί συγκριτές, συγκριτές σίγμα, πνευματικοί συγκριτές, ψηφιακοί συγκριτές κ.λπ. Αυτά τα συγκριτικά κυκλώματα χρησιμοποιούνται συνήθως στο σχεδιασμό ηλεκτρικών και έργα ηλεκτρονικής . Σε αυτό το άρθρο, συζητάμε πώς να χρησιμοποιήσετε ένα op amp ως κύκλωμα σύγκρισης και τη λειτουργία λειτουργίας του op amp ως κύκλωμα σύγκρισης. Αλλά, πρωτίστως πρέπει να γνωρίζουμε τι είναι ένα λειτουργικό ενισχυτή και ένα κύκλωμα σύγκρισης.

τελεστικος ΕΝΙΣΧΥΤΗΣ

“πώς λειτουργούν οι μετατροπείς πίεσης ”

Ο συνδεδεμένος ηλεκτρονικός ενισχυτής τάσης με υψηλό κέρδος, που αποτελείται από δύο ακροδέκτες εισόδου φαίνεται στο σχήμα. Η διαφορική είσοδος τροφοδοτείται στους δύο ακροδέκτες εισόδου (ακροδέκτης εισόδου αντιστροφής και τερματικός σταθμός εισόδου), και παράγει ένα δυναμικό εξόδου στο τερματικό Vout. Έτσι, ενισχύεται η διαφορά δυναμικού που τροφοδοτείται στους δύο ακροδέκτες εισόδου για την παραγωγή ενισχυμένης εξόδου. Αυτή η ενισχυμένη έξοδος ισούται με εκατοντάδες χιλιάδες φορές διαφοράς μεταξύ των σημάτων εισόδου.

Η έξοδος του ενισχυτή μπορεί να δοθεί ως

Vout = AOL (V + - V-)

Που,

Το AOL είναι ένα κέρδος ανοικτού βρόχου του ενισχυτή
Το V + είναι η μη αναστρέψιμη είσοδος του ενισχυτή
V- είναι η αντίστροφη είσοδος του ενισχυτή

Ακόμα κι αν υπάρχουν διάφορα τύποι λειτουργικών ενισχυτών , 741 op ενισχυτές χρησιμοποιούνται συχνά ως συγκριτικό κύκλωμα σε διάφορα ηλεκτρονικά κυκλώματα.

Κύκλωμα σύγκρισης

Η συσκευή που αποτελείται από δύο τερματικά εισόδου, στα οποία το σήμα εισόδου αναφοράς τροφοδοτείται σε ένα τερματικό και η πραγματική τιμή του σήματος τροφοδοτείται σε άλλο τερματικό. Στη συνέχεια, παράγεται ένα σήμα εξόδου στο τερματικό εξόδου με βάση τη διαφορά μεταξύ των δύο σημάτων εισόδου που τροφοδοτούνται στα δύο τερματικά εισόδου. Αυτό το παραγόμενο σήμα εξόδου είναι είτε 0 (χαμηλό) είτε 1 (υψηλό).

Στην ηλεκτρική και ηλεκτρονική ορολογία, η συσκευή που χρησιμοποιείται για τη σύγκριση δύο σημάτων τάσης ή σημάτων ρεύματος που τροφοδοτούνται στα δύο αναλογικά τερματικά εισόδου, παράγοντας έτσι ένα δυαδικό ψηφιακό σήμα εξόδου για να δείξει ότι το μεγαλύτερο σήμα εισόδου καλείται ως κύκλωμα σύγκρισης .

Κύκλωμα σύγκρισης

Οι δύο αναλογικοί ακροδέκτες εισόδου αντιπροσωπεύονται ως V + (Vin) & V- (Vref) στο παραπάνω κύκλωμα σύγκρισης. Η ψηφιακή έξοδος παράγεται στο τερματικό εξόδου V0 (Vout). Το σήμα εξόδου του κυκλώματος σύγκρισης δίνεται από

Εάν V +> V- (το Vin είναι μεγαλύτερο από το Vref), τότε V0 = 1 και
Εάν V +

Γενικά, οι συγκριτές χρησιμοποιούνται σε συσκευές όπως ταλαντωτές χαλάρωσης, μετατροπείς αναλογικού σε ψηφιακό (ADC), και επίσης στις συσκευές που χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση αναλογικών σημάτων. Οι συγκριτές αποτελούνται από διαφορικούς ενισχυτές υψηλού κέρδους και μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε έναν ενισχυτή ως κύκλωμα σύγκρισης.

Op Amp ως Συγκριτής

Οι 741 λειτουργικοί ενισχυτές είναι βασικοί λειτουργικοί ενισχυτές που μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως κύκλωμα σύγκρισης σε πολλά ηλεκτρονικά κυκλώματα. Για παράδειγμα, αν σκεφτούμε ένα διακόπτης ελεγχόμενης θερμοκρασίας τότε η λειτουργία εναλλαγής πραγματοποιείται με βάση τη θερμοκρασία. Εάν η πραγματική τιμή θερμοκρασίας υπερβαίνει την προκαθορισμένη τιμή θερμοκρασίας αναφοράς, τότε παράγεται αντίστοιχα μια τάση εξόδου (χαμηλή ή υψηλή) από τον αισθητήρα θερμοκρασίας.

Εάν λάβουμε υπόψη τη βασική διάταξη σύγκρισης, τότε θα υπάρξουν παραλλαγές τάσης υψηλής συχνότητας που προκαλούνται λόγω θορύβου. Αυτό το πρόβλημα πρέπει να εξεταστεί σε περίπτωση λειτουργικών ενισχυτών που είναι ειδικά σχεδιασμένοι ως κυκλώματα σύγκρισης. Αυτός ο θόρυβος παράγεται όποτε το σήμα τάσης εισόδου και το σήμα τάσης αναφοράς είναι το ένα κοντά στο άλλο.

Op Amp ως κύκλωμα σύγκρισης

Οι διακυμάνσεις της τάσης υψηλής συχνότητας προκαλούνται λόγω της τυχαίας φύσης του θορύβου, λόγω αυτού, σε ταχείες διαδοχικές διαστάσεις, η τάση σήματος εισόδου γίνεται μεγαλύτερη ή μικρότερη από την τάση αναφοράς. Έτσι, το σήμα εξόδου θα κυμαίνεται μεταξύ της μέγιστης στάθμης τάσης και της ελάχιστης στάθμης τάσης. Αυτό το πρόβλημα μπορεί να μειωθεί με την εφαρμογή υστέρηση . Μπορούμε να προσαρμόσουμε το κενό υστέρησης στη διάταξη κυκλώματος σκανδάλης Schmitt εφαρμόζοντας υστέρηση σε κύκλωμα συγκριτή op amp χρησιμοποιώντας θετική ανατροφοδότηση. Το σχήμα δείχνει το op amp ως κύκλωμα σύγκρισης με υστέρηση.

Λειτουργία λειτουργίας Op Amp ως συγκριτικού κυκλώματος

Γενικά, η έξοδος ενός ενισχυτή κυμαίνεται θετική και αρνητική σε ακραία τάση που είναι περίπου ίση με τις δυνατότητες τροφοδοσίας. Αν ένα 741 σε ενισχυτή συνδέεται με +/- 18V, τότε η μέγιστη τάση εξόδου δίνεται ως +/- 15V. Αυτό οφείλεται στο εξαιρετικά υψηλό κέρδος ανοιχτού βρόχου του op amp (10.000 έως 1 εκατομμύριο). Επομένως, εάν δημιουργηθεί +/- 150 microvolts διαφοράς τάσης από οποιαδήποτε είσοδο, τότε θα ενισχυθεί περίπου κατά ένα εκατομμύριο φορές και η έξοδος οδηγείται σε κορεσμό. Έτσι, η έξοδος παραμένει στη μέγιστη ή ελάχιστη τιμή της.

Λειτουργία εργασίας Op Amp as Comparator Circuit Diagram

Ενώ χρησιμοποιείτε το op amp ως συγκριτικό στην οργάνωση, ο ανοιχτός βρόχος μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη σύγκριση των δύο τάσεων. Επομένως, ανάλογα με τη διαφορά μεταξύ της τιμής τάσης εισόδου και της τιμής τάσης αναφοράς, η έξοδος Vout θα είναι ίση με τη μέγιστη υψηλή τιμή ή την ελάχιστη χαμηλή τιμή (η τιμή τάσης εισόδου θα είναι μεγαλύτερη ή μικρότερη από την τιμή τάσης αναφοράς λίγα από μικρο βολτ).

Η τάση αναφοράς τροφοδοτείται σε ακροδέκτη εισόδου του μη ενισχυτή και η μεταβλητή τάση τροφοδοτείται στο τερματικό αντιστροφής εισόδου του ενισχυτή op. Εξετάστε το διάγραμμα κυκλώματος συγκριτή op amp που φαίνεται στο σχήμα, εάν η τάση που τροφοδοτείται στον πείρο 2 είναι μεγαλύτερη από την τάση αναφοράς που τροφοδοτείται στον πείρο 3, τότε η τάση εξόδου γίνεται χαμηλή και είναι οριακά μεγαλύτερη από -V. Εάν η τάση που τροφοδοτείται στον πείρο 2 είναι μικρότερη από την τάση αναφοράς που τροφοδοτείται στον πείρο 3, τότε η τάση εξόδου γίνεται υψηλή και είναι οριακά μικρότερη από + Vs.

“Πίνακας αληθείας 2 adder adder ”

Υπάρχουν πολλά op ενισχυτές που προορίζονται για τη λειτουργία συγκριτών, αυτά τα κυκλώματα συγκριτικών op amp χρησιμοποιούνται για συγκρίσεις υψηλής ταχύτητας. Η κατάσταση εξόδου αυτών των κυκλωμάτων συγκριτή op amp αλλάζει σε λιγότερο από 1 μικροδευτερόλεπτο. Όμως, αυτά τα κυκλώματα συγκριτικών op amp υψηλής ταχύτητας καταναλώνουν περισσότερη ισχύ, ανάλογα με την ταχύτητα σύγκρισης. Με βάση την ταχύτητα των συγκρίσεων και την ποσότητα κατανάλωσης ενέργειας, αυτοί οι συγκριτές ταξινομούνται σε διαφορετικούς τύπους. Ο συγκεκριμένος συγκριτής op amp μπορεί να χρησιμοποιηθεί για μια συγκεκριμένη εφαρμογή ανάλογα με την απαιτούμενη ταχύτητα και / ή κατανάλωση ενέργειας .

Εφαρμογή του Op Amp ως Συγκριτή στα Πρακτικά Κυκλώματα Electroncis

Το σύστημα παρακολούθησης της υγρασίας της θερμοκρασίας του εδάφους βασίζεται σε ασύρματα δίκτυα αισθητήρων Πρόγραμμα Arduino έχει σχεδιαστεί για την ανάπτυξη ενός αυτόματου συστήματος άρδευσης που ελέγχει τη λειτουργία εναλλαγής (ενεργοποίηση και απενεργοποίηση) του κινητήρα αντλίας, ανιχνεύοντας το περιεχόμενο υγρασίας του εδάφους.

Το σύστημα παρακολούθησης της υγρασίας της θερμοκρασίας του εδάφους που βασίζεται σε ασύρματα δίκτυα αισθητήρων χρησιμοποιώντας το Arduino by Edgefxkits.com

Η διάταξη ανίχνευσης ανιχνεύει την υγρασία του εδάφους και το κατάλληλο σήμα δίνεται στον πίνακα Arduino. Αυτό επιτυγχάνεται χρησιμοποιώντας έναν ενισχυτή ως κύκλωμα σύγκρισης που λειτουργεί ως διεπαφή μεταξύ της διάταξης ανίχνευσης και του μικροελεγκτή. Με βάση το σήμα που λαμβάνεται από τη διάταξη ανίχνευσης, λειτουργεί η αντλία νερού. Η οθόνη LCD χρησιμοποιείται για την προβολή της κατάστασης της υγρασίας του εδάφους και της αντλίας νερού.

Επιπλέον, μπορεί να παρέχεται τεχνική βοήθεια με βάση τα ερωτήματά σας που δημοσιεύονται στην παρακάτω ενότητα σχολίων. Μπορείτε να κατεβάσετε το δωρεάν eBook μας στο σχεδιασμός ηλεκτρονικών έργων μόνος σου.

Γνωρίζετε εφαρμογές ενσωματωμένων συστημάτων στις οποίες το op-amp χρησιμοποιείται ως κύκλωμα σύγκρισης;