Cara Menggunakan Op amp sebagai Litar Perbandingan

Dalam catatan ini, kita belajar secara komprehensif bagaimana menggunakan opamp apa pun sebagai pembanding dalam rangkaian untuk membandingkan perbezaan input dan menghasilkan output yang sesuai.

Apa itu Op amp Comparator

Kami pernah menggunakan IC op amp mungkin sejak kita mula belajar elektronik, saya merujuk kepada IC 741 kecil yang indah ini, yang mana hampir semua reka bentuk litar berasaskan pembanding dapat dilaksanakan.

Di sini kita membincangkan salah satu litar aplikasi ringkas IC ini di mana ia berada dikonfigurasikan sebagai pembanding , tidak hairanlah aplikasi berikut dapat diubahsuai dengan berbagai cara mengikut pilihan pengguna.

Seperti namanya, pembanding opamp merujuk kepada fungsi membandingkan antara sekumpulan parameter tertentu atau mungkin hanya beberapa besar seperti dalam kes ini.

Oleh kerana dalam elektronik kita terutama berurusan dengan voltan dan arus, faktor-faktor ini menjadi agen tunggal dan digunakan untuk mengendalikan atau mengatur atau mengawal pelbagai komponen yang terlibat.

Dalam reka bentuk pembanding op amp yang dicadangkan, pada dasarnya dua tahap voltan berbeza digunakan pada pin input untuk membandingkannya, seperti yang ditunjukkan dalam rajah di bawah.

INGAT, TEGANGAN PADA PIN INPUT TIDAK AKAN MELEBIHI PERINGKAT BEKALAN DC OP AMP, DI RAJAH DI ATAS ITU TIDAK AKAN MELEBIHI +12 V

Dua pin input dari op amp disebut pembalik (dengan tanda tolak) dan pin bukan pembalik (dengan tanda tambah) menjadi input penginderaan op amp.

Ketika digunakan sebagai pembanding, salah satu pin dari kedua dipasang dengan voltan rujukan tetap sementara pin yang lain diberi makan dengan voltan yang levelnya perlu dipantau, seperti yang ditunjukkan di bawah.

Pemantauan voltan di atas dilakukan dengan merujuk kepada voltan tetap yang telah digunakan pada pin pelengkap yang lain.

Oleh itu jika voltan yang hendak dipantau berada di atas atau jatuh di bawah voltan ambang rujukan tetap, output akan mengembalikan keadaan atau mengubah keadaan asalnya atau mengubah polaritas voltan keluarannya.

Demo Video

Bagaimana Pembanding Opamp Berfungsi

Mari kita analisis penjelasan di atas dengan mengkaji contoh litar suis sensor cahaya berikut.

Melihat rajah litar, kami dapati litar dikonfigurasi dengan cara berikut:

Kita dapat melihat bahawa Pin # 7 dari opamp yang merupakan + pin bekalan disambungkan ke rel positif, sama juga pinnya # 4 yang merupakan pin bekalan negatif disambungkan ke rel bekalan negatif atau lebih tepatnya sifar bekalan kuasa .

Beberapa sambungan pin di atas memberi kuasa kepada IC sehingga dapat meneruskan fungsi yang dimaksudkan.

Sekarang seperti yang dibincangkan sebelumnya, pin # 2 IC disambungkan di persimpangan dua perintang yang hujungnya disambungkan ke rel positif dan negatif bekalan kuasa.

Susunan perintang ini disebut pembahagi berpotensi, yang bermaksud potensi atau tahap voltan di persimpangan perintang ini akan kira-kira separuh daripada voltan bekalan, jadi jika voltan bekalan adalah 12, persimpangan rangkaian pembahagi berpotensi akan menjadi 6 volt dan seterusnya.

Sekiranya voltan bekalan dikawal dengan baik, tahap voltan di atas juga akan tetap baik dan oleh itu boleh digunakan sebagai voltan rujukan untuk pin # 2.

Oleh itu merujuk kepada voltan persimpangan perintang R1 / R2, voltan ini menjadi voltan rujukan pada pin # 2 yang bermaksud IC akan memantau dan bertindak balas terhadap voltan yang mungkin melebihi tahap ini.

Voltan penginderaan yang akan dipantau diterapkan pada pin # 3 IC, dalam contoh kita adalah melalui LDR. Pin # 3 disambungkan di persimpangan pin LDR dan terminal pratetap.

Ini bererti simpang ini sekali lagi menjadi pembahagi berpotensi, yang tahap voltannya kali ini tidak tetap kerana nilai LDR tidak dapat diperbaiki dan akan berbeza dengan keadaan cahaya sekitar.

Sekarang andaikan anda mahu litar merasakan nilai LDR pada suatu ketika sekitar waktu senja jatuh, anda menyesuaikan pratetap supaya voltan pada pin # 3 atau di persimpangan LDR dan pratetap tepat melintasi tanda 6V.

Apabila ini berlaku, nilainya naik di atas rujukan tetap pada pin # 2, ini memberitahu IC mengenai voltan akal yang naik di atas voltan rujukan pada pin # 2, ini dengan serta-merta mengembalikan output IC yang berubah menjadi positif dari voltan sifar awal kedudukan.

Perubahan di atas dalam keadaan IC dari sifar menjadi positif, memicu tahap pemandu relay yang menghidupkan beban atau lampu yang mungkin disambungkan ke kenalan relay yang berkaitan.

Ingat, nilai perintang yang dihubungkan ke pin # 2 juga dapat diubah untuk mengubah ambang penginderaan pin # 3, sehingga semuanya saling bergantung, memberikan sudut variasi luas parameter litar.

Ciri lain dari R1 dan R2 adalah bahawa ia tidak perlu menggunakan bekalan kuasa dua kekutuban menjadikan konfigurasi yang terlibat sangat mudah dan kemas.

Menukar Parameter Sensing dengan Parameter Pelarasan

Seperti yang ditunjukkan di bawah, tindak balas operasi yang dijelaskan di atas hanya dapat dibalikkan dengan menukar kedudukan pin input IC atau, dengan mempertimbangkan pilihan lain di mana kita hanya menukar posisi LDR dan pratetap.

Inilah bagaimana tingkah laku opamp asas apabila dikonfigurasikan sebagai pembanding.

Untuk meringkaskannya, kita dapat mengatakan bahawa dalam mana-mana syarikat perbandingan berdasarkan opamp, operasi berikut berlaku:

Contoh Praktikal # 1

1) Apabila pin pembalik (-) diterapkan rujukan voltan tetap, dan pin masukan bukan pembalik (+) dikenakan voltan penginderaan yang berubah-ubah, output opamp tetap 0V atau negatif selama (+) voltan pin tetap berada di bawah tahap voltan pin referensi (-).

Bergantian sebaik sahaja voltan pin (+) naik lebih tinggi daripada voltan (-), output dengan cepat bertukar tahap DC bekalan positif.

Contoh # 2

1) Sebaliknya, apabila pin bukan pembalik (+) diterapkan rujukan voltan tetap, dan pin input terbalik (-) dikenakan voltan penginderaan yang berubah-ubah, output opamp tetap berada pada tahap DC atau positif selagi voltan pin (-) kekal di bawah tahap voltan pin referensi (+).

Bergantian sebaik sahaja voltan pin (-) naik lebih tinggi daripada voltan (+), output dengan cepat bertukar menjadi negatif atau MATI ke 0V.