כיצד להשתמש במגבר אופ כמעגל השוואה

בפוסט זה אנו לומדים באופן מקיף כיצד להשתמש בכל אופמפ כמשווה במעגל להשוואה של הפרשי כניסה והפקת התפוקות המתאימות.

מהו השוואה מגבר אופ

היינו באמצעות IC מגבר אופ כנראה מאז שהתחלנו ללמוד אלקטרוניקה, אני מתייחס ל- IC 741 הקטן והנפלא הזה, שדרכו כמעט כל עיצוב מעגלים מבוסס השוואה הופך לניתן לביצוע.

כאן אנו דנים באחד ממעגלי היישום הפשוטים של IC זה שבו הוא נמצא מוגדר כמשווה , לא מפתיע כי ניתן לשנות את היישומים הבאים בדרכים שונות ורבות בהתאם להעדפת המשתמש.

כפי שהשם מרמז, משווה אופמפ מתייחס לפונקציה של השוואה בין קבוצה מסוימת של פרמטרים או יכול להיות רק כמה גודל כמו במקרה.

מכיוון שבאלקטרוניקה אנו עוסקים בעיקר במתח וזרמים, גורמים אלה הופכים לסוכנים הבלעדיים ומשמשים להפעלה או לוויסות או לבקרה על הרכיבים השונים המעורבים.

בתכנון השוואת המגברים המוצעים, בעצם משתמשים בשתי רמות מתח שונות בסיכות הקלט להשוואה ביניהן, כפי שמוצג בתרשים שלהלן.

זכור, המתח על סיכות הקלט לא יעלה על רמת אספקת ה- DC של מגבר ה- OP, באיור שלמעלה זה לא יעלה על +12 V

שני סיכות הכניסה של מגבר ה- Op נקראים הפוך (עם סימן מינוס) והסיכה הלא-הופכת (עם סימן פלוס) הופכים לכניסות החישה של מגבר ה- OP.

כאשר משתמשים בו כמשווה, אחד הפינים מתוך השניים מוחל במתח ייחוס קבוע ואילו הפין השני מוזן במתח שצריך לפקח על רמתו, כמוצג להלן.

הניטור של המתח הנ'ל נעשה בהתייחס למתח הקבוע שהופעל על הסיכה המשלימה האחרת.

לכן אם המתח שעומד לניטור עולה מעל ומתח מתחת לסף הייחוס הקבוע, המוצא חוזר למצב או משנה את מצבו המקורי או משנה את קוטביות מתח המוצא שלו.

הדגמת וידאו

כיצד עובד קומפמטר אופמפ

בואו ננתח את ההסבר לעיל על ידי עיון במעגל הדוגמה הבא של מתג חיישן אור.

כשמסתכלים על דיאגרמת המעגל אנו מוצאים את המעגל שהוגדר בצורה הבאה:

אנו יכולים לראות שסיכה מס '7 של ה- opamp שהוא סיכת האספקה ​​+ מחוברת למסילה החיובית, בדומה לסיכה מספר 4 שהיא סיכת האספקה ​​השלילית מחוברת למסילה האספקה ​​השלילית או ליתר דיוק. .

זוג חיבורי הסיכות הנ'ל מניע את ה- IC כך שהוא יכול להמשיך בפונקציות המיועדות לו.

כעת, כפי שנדון קודם, סיכה 2 של ה- IC מחוברת בצומת של שני נגדים שקצוותיהם מחוברים למסילות חיוביות ושליליות של ספק הכוח.

סידור הנגדים הזה נקרא מחלק פוטנציאלי, כלומר הפוטנציאל או רמת המתח בצומת הנגדים הללו יהיו כמחצית מתח האספקה, כך שאם מתח האספקה ​​הוא 12, הצומת של רשת המחלק הפוטנציאלית יהיה להיות 6 וולט וכן הלאה.

אם מתח האספקה ​​מוסדר היטב, גם רמת המתח הנ'ל תהיה קבועה היטב ולכן יכולה לשמש כמתח הייחוס לסיכה # 2.

לכן בהתייחס למתח הצומת של הנגדים R1 / R2, מתח זה הופך למתח הייחוס בסיכה מס '2, כלומר ה- IC יפקח ויגיב לכל מתח שעשוי להיות מעל לרמה זו.

מתח החישה שעומד לניטור מוחל על סיכה מספר 3 של ה- IC, בדוגמה שלנו הוא באמצעות LDR. הסיכה מס '3 מחוברת בצומת של סיכת LDR ומסוף קבוע מראש.

כלומר, צומת זה הופך שוב למחלק פוטנציאלי, שרמת המתח שלו הפעם אינה קבועה מכיוון שלא ניתן לתקן את ערך ה- LDR וישתנה בהתאם לתנאי האור הסביבתיים.

עכשיו נניח שאתה רוצה שהמעגל ירגיש את ערך ה- LDR בשלב מסוים בדיוק עם רדת החשכה, אתה מכוון את ההגדרה המוגדרת מראש כך שהמתח בסיכה מס '3 או בצומת ה- LDR והגדרת ההגדרה הקדימה פשוט יעבור מעל סימן 6V.

כאשר זה קורה הערך עולה מעל ההפניה הקבועה בסיכה מס '2, זה מודיע ל- IC על מתח החישה העולה מעל מתח הייחוס בסיכה מס' 2, זה מחזיר מייד את תפוקת ה- IC שמשתנה לחיובית מהמתח האפס ההתחלתי שלה. עמדה.

השינוי הנ'ל במצב ה- IC מאפס לחיובי, מפעיל את שלב נהג הממסר שמפעיל את העומס או את הנורות שעלולות להיות מחוברות למגעים הרלוונטיים של הממסר.

זכור, ערכי הנגדים המחוברים לסיכה מס '2 עשויים להשתנות גם לשינוי סף החישה של סיכה מס' 3, כך שכולם תלויים זה בזה, מה שמקנה לך זווית וריאציה רחבה של פרמטרי המעגל.

מאפיין נוסף של R1 ו- R2 הוא בכך שהוא נמנע מהצורך להשתמש בספק קוטביות כפול שהופך את התצורה המעורבת לפשוטה ומסודרת מאוד.

החלפת פרמטר החישה עם פרמטר ההתאמה

כפי שמוצג להלן, ניתן פשוט להפוך את תגובת הפעולה שהוסברה לעיל על ידי החלפת עמדות סיכת הקלט של ה- IC, או על ידי בחינה של אפשרות אחרת שבה אנו משנים רק את עמדות ה- LDR ואת ההגדרה המוגדרת מראש.

כך מתנהג כל אופמפ בסיסי כאשר הוא מוגדר כמשווה.

לסיכום, אנו יכולים לומר כי בכל קומפלטור מבוסס אופמפ, הפעולות הבאות מתקיימות:

דוגמה מעשית מס '1

1) כאשר מיישמים את הסיכה ההפוכה (-) הפניה למתח קבוע, וסיכת הקלט שאינה הופכת (+) נתונה לתנודת חישה משתנה, הפלט של האופמפ נשאר 0V או שלילי כל עוד (+) מתח הסיכה נשאר מתחת לרמת מתח הסיכה (-).

לחלופין ברגע שמתח הפין (+) עולה גבוה יותר מהמתח (-), הפלט הופך במהירות לרמת DC אספקה ​​חיובית.

דוגמה מס '2

1) לעומת זאת, כאשר הפין הלא-הפוך (+) מוחל הפניה למתח קבוע, וסיכת הקלט ההפוכה (-) נתונה למתח חישה משתנה, הפלט של ה- opamp נשאר ברמת אספקת DC או חיובי כל עוד מתח הסיכה (-) נשאר מתחת לרמת מתח הסיכה (+).

לחילופין ברגע שמתח (-) הסיכה עולה גבוה יותר ממתח (+), הפלט הופך במהירות לשלילי או מכבה ל- 0V.