Opcijsko pojačalo kao usporedni krug i radni rad

Isprobajte Naš Instrument Za Uklanjanje Problema





Općenito, komparatori se klasificiraju u razne vrste, poput električnih, elektroničkih, mehaničkih, optičkih, sigma, pneumatskih, digitalnih i tako dalje. Ti se krugovi usporedbe obično koriste u projektiranju električnih i elektronički projekti . U ovom članku raspravljamo o tome kako koristiti opcijsko pojačalo kao krug za usporedbu i radni rad oppojačala kao krug za usporedbu. Ali, prvenstveno moramo znati što je operativno pojačalo i usporedni krug.

Operacijsko pojačalo

Operacijsko pojačalo

Operacijsko pojačalo



Na slici je prikazano istosmjerno elektronsko pojačalo napona s velikim pojačanjem, koje se sastoji od dva ulazna terminala. Diferencijalni ulaz napaja se na dva ulazna terminala (invertirajući ulazni terminal i neinvertirajući ulazni terminal) operativnog pojačala i on daje jedan izlazni potencijal na Vout terminalu. Dakle, potencijalna razlika koja se napaja na njegova dva ulazna terminala pojačava se radi stvaranja pojačanog izlaza. Ovaj pojačani izlaz jednak je stotinama tisuća puta razlike između ulaznih signala.


Izlaz pojačala može se dati kao



Vout = AOL (V + - V-)

Gdje,

  • AOL je pojačanje otvorene petlje pojačala
  • V + je neinvertirajući ulaz pojačala
  • V- je invertirani ulaz pojačala

Iako ih ima raznih vrste operativnih pojačala , 741 op pojačala često se koriste kao krug za usporedbu u nekoliko elektroničkih sklopova.


Krug za usporedbu

Uređaj koji se sastoji od dva ulazna terminala, u kojima se referentni ulazni signal dovodi na jedan terminal, a stvarna vrijednost signala na drugi terminal. Zatim se izlazni signal generira na izlaznom terminalu na temelju razlike između dva ulazna signala koja se napajaju na dva ulazna terminala. Ovaj generirani izlazni signal je 0 (nizak) ili 1 (visok).

U električnoj i elektroničkoj terminologiji, uređaj koji se koristi za usporedbu dva napona ili strujnih signala koji se napajaju na dva analogna ulazna terminala, stvarajući tako jedan binarni digitalni izlazni signal koji označava veći ulazni signal, naziva se sklop za usporedbu .

Krug za usporedbu

Krug za usporedbu

Dva analogna ulazna terminala predstavljena su kao V + (Vin) i V- (Vref) u gore navedenom krugu usporedbe. Digitalni izlaz generira se na izlaznom priključku V0 (Vout). Izlazni signal kruga usporedbe dat je sa

Ako je V +> V- (Vin je veći od Vref), tada je V0 = 1 i
Ako je V +

Općenito se komparatori koriste u uređajima kao što su relaksacijski oscilatori, analogno-digitalni pretvarači (ADC), kao i u uređajima koji se koriste za mjerenje analognih signala. Usporednici se sastoje od diferencijalnih pojačala s velikim pojačanjem, a kao krug za usporedbu možemo koristiti opcijsko pojačalo.

Op pojačalo kao usporednik

741 operativna pojačala osnovna su operativna pojačala koja se mogu koristiti kao usporedni krug u mnogim elektroničkim krugovima. Na primjer, ako uzmemo u obzir a prekidač s regulacijom temperature tada se izvodi operacija prebacivanja na osnovu temperature. Ako stvarna vrijednost temperature premaši unaprijed zadanu vrijednost referentne temperature, tada osjetnik temperature stvara izlazni napon (nizak ili visok).

Ako uzmemo u obzir osnovni uređaj za usporedbu, tada će doći do varijacija napona visoke frekvencije uzrokovanih bukom. Ovaj problem treba razmotriti u slučaju operativnih pojačala koja su posebno izrađena kao krugovi za usporedbu. Ova buka nastaje kad god su ulazni signal napona i signal referentnog napona blizu jedan drugome.

Opcijsko pojačalo kao krug za usporedbu

Opcijsko pojačalo kao krug za usporedbu

Varijacije napona visoke frekvencije uzrokovane su slučajnom prirodom buke, zbog čega u brzim uzastopnim naponima ulazni signal postaje veći ili manji od referentnog napona. Tako će izlazni signal oscilirati između svoje maksimalne razine napona i minimalne razine napona. Taj se problem može smanjiti primjenom histereza . Razmak histereze u rasporedu Schmittovog okidačkog kruga možemo prilagoditi primjenom histereze na krug usporednog opcijskog pojačala koristeći pozitivne povratne informacije. Na slici je prikazano opcijsko pojačalo kao usporedni sklop s histerezom.

Opcijsko pojačalo kao radni postupak kruga usporedbe

Općenito, izlaz opcijskog pojačala fluktuira pozitivan i negativan do ekstremnog napona koji je približno jednak opskrbnim potencijalima. Ako je a 741 na pojačalu spojen je na +/- 18V, tada je maksimalni izlazni napon naveden kao +/- 15V. To je zbog izuzetno visokog pojačanja otvorene petlje opcijskog pojačala (10.000 do 1 milijun). Dakle, ako se bilo kojim ulazom stvori +/- 150 mikrovolta razlike napona, tada će se pojačati približno milijun puta i izlaz će se dovesti u zasićenost. Dakle, izlaz ostaje na svojoj maksimalnoj ili minimalnoj vrijednosti.

Opcijsko pojačalo kao radni dijagram kruga usporedbe

Opcijsko pojačalo kao radni dijagram kruga usporedbe

Dok se opcijsko pojačalo koristi kao usporednik u instrumentaciji, otvorena petlja se može koristiti za usporedbu dva napona. Stoga će, ovisno o razlici između vrijednosti ulaznog napona i vrijednosti referentnog napona, izlazni Vout biti jednak maksimalnoj visokoj vrijednosti ili minimalnoj niskoj vrijednosti (vrijednost ulaznog napona bit će veća od ili manja od vrijednosti referentnog napona nekoliko puta mikro volti).

Referentni napon napaja se na neinvertirajući ulazni terminal operativnog pojačala, a promjenjivi napon napaja se na invertirajući ulazni terminal operativnog pojačala. Razmotrite shemu kruga usporedbe opcijskih pojačala prikazanu na slici, ako je napon napajan na pin 2 veći od referentnog napona napajan na pin 3, tada izlazni napon postaje nizak i marginalno je veći od -Vs. Ako je napon napajan na pin 2 manji od referentnog napona napajan na pin 3, tada izlazni napon postaje visok i marginalno je manji od + Vs.

Postoji mnogo opcijskih pojačala namijenjenih radu komparatora, ti krugovi za usporedbu opcijskih pojačala koriste se za usporedbe velikih brzina. Izlazno stanje ovih krugova za usporedbu opcijskih promjena mijenja se za manje od 1 mikrosekunde. Ali, ovi krugovi za usporedbu opcijskih pojačala velike brzine troše više energije, ovisno o brzini usporedbe. Na temelju brzine usporedbi i količine potrošnje energije, ti su usporednici razvrstani u različite vrste. Specifična komparator opcijskog pojačala može se koristiti za određenu primjenu, ovisno o potrebnoj brzini i / ili Potrošnja energije .

Primjena opcijskog pojačala kao usporednika u praktičnim elektroničkim krugovima

Sustav praćenja vlažnosti temperature tla na temelju bežičnih senzorskih mreža Arduino projekt dizajniran je za razvoj automatskog sustava za navodnjavanje koji kontrolira rad sklopke (uključivanje i isključivanje) motora pumpe mjerenjem sadržaja vlage u tlu.

Sustav praćenja vlažnosti temperature tla na temelju bežičnih senzorskih mreža pomoću Arduina tvrtke Edgefxkits.com

Sustav praćenja vlažnosti temperature tla na temelju bežičnih senzorskih mreža pomoću Arduina tvrtke Edgefxkits.com

Uređaj senzora osjeti vlagu tla i odgovarajući signal daje se Arduino ploči. To se postiže korištenjem opcijskog pojačala kao usporednog kruga koji djeluje kao sučelje između senzorskog uređenja i mikrokontrolera. Na temelju signala primljenog od uređaja za senziranje, upravlja se pumpom za vodu. LCD zaslon služi za prikaz stanja sadržaja vlage u tlu i pumpe za vodu.

Nadalje, tehnička pomoć može se pružiti na temelju vaših upita objavljenih u odjeljku za komentare u nastavku. Možete preuzeti našu besplatnu e-knjigu na dizajn elektroničkih projekata na svoju ruku.

Znate li bilo koju aplikaciju ugrađenih sustava u kojoj se op-pojačalo koristi kao krug usporedbe?