Apskritai elektronikoje lygintuvas naudojamas dviem įtampoms palyginti arba srovės, kurios pateikiamos dviejuose palyginamojo įvestyje. Tai reiškia, kad reikia dviejų įvesties įtampų, tada jas palyginus ir gaunama diferencinė išėjimo įtampa arba aukšto, arba žemo lygio signalu. Palygintuvas naudojamas suvokti, kada savavališkai kintantis įvesties signalas pasiekia atskaitos lygį arba nustatytą ribinį lygį. Palyginimo priemonę galima sukurti naudojant įvairūs komponentai, tokie kaip diodai, tranzistoriai, op-stiprintuvai . Palygintuvai randa daugelį elektroninių programų, kurios gali būti naudojamos loginėms grandinėms valdyti.

Palyginimo simbolis

„Op-Amp“ kaip lygintojas

Atidžiai pažvelgę į palyginamąjį simbolį, atpažinsime jį kaip „Op-Amp“ (operacinis stiprintuvas) simbolis, todėl kuo šis palygintuvas skiriasi nuo op-amp, „Op-Amp“ yra skirtas priimti analoginius signalus ir išleisti analoginį signalą, o palyginamasis duos tik skaitmeninį signalą, nors paprastas „Op-Amp“ galėtų būti naudojamas kaip Palygintuvai (Operaciniai stiprintuvai, tokie kaip LM324, LM358 ir LM741, negalima tiesiogiai naudoti įtampos palyginamosiose grandinėse.

„Op-Amps“ dažnai gali būti naudojami kaip įtampos palygintuvai, jei prie stiprintuvo išvesties pridedamas diodas ar tranzistorius), tačiau tikrasis lygintuvas sukurtas taip, kad jo perjungimo laikas būtų greitesnis, palyginti su daugiafunkciniais „Op-Amps“. Todėl galėtume sakyti, kad palyginamasis modifikuotas „Op-Amps“ variantas, specialiai sukurtas skaitmeniniam išėjimui suteikti.

Op-amp ir Comparator Output schemų palyginimas

Op-amp ir Comparator išvesties grandinių palyginimas

Pagrindinis palyginamųjų grandinių darbas

Lyginamoji grandinė veikia paprasčiausiai paimdama du analoginius įvesties signalus, juos lygindama ir tada sukuria loginį išėjimą aukštą „1“ arba žemą „0“.

Netiesioginė palyginamoji grandinė

Taikant analoginį signalą palyginamajam + įėjimui, vadinamam „ne invertuojančiu“ ir - įėjimu, vadinamu „invertuojančiu“, lyginamoji grandinė palygins šiuos du analoginius signalus, jei ne invertuojančios įvesties analoginė įvestis yra didesnė nei įjungta analoginė įvestis. apverčiant, tada išvestis pakils į loginį aukštį ir tai padarys atviras kolektorinis tranzistorius Q8 aukščiau esančioje LM339 lygiavertėje grandinėje, kad įjungtumėte. Kai analoginis įėjimas ne invertuojant yra mažesnis nei analoginis įėjimas invertuojančiame įėjime, tada palyginamoji išvestis pasislenks į logiškai žemą.

Dėl to Q8 tranzistorius išsijungs. Kaip matėme iš aukščiau pateikto LM339 grandinės paveikslo, LM339 išvestyje naudojamas atviras kolektoriaus tranzistorius Q8, todėl mes turime naudoti „Traukiamasis“ rezistorius kuris yra sujungtas su Q8 kolektoriaus laidu su Vcc, kad šis Q8 tranzistorius veiktų. Pagal LM339 duomenų lapą, didžiausia srovė, kuri galėtų tekėti per šį Q8 tranzistorių (išėjimo kriauklės srovė), yra apie 18 mA. V- būtų galima apskaičiuoti taip.

V- = R2. Vcc / (R1 + R2)

Palyginamasis neinvertuojantis įėjimas yra prijungtas prie 10 K potenciometro, kuris taip pat formuoja įtampos skirstytuvo grandinę, kurioje galėtume reguliuoti V + įtampos pradžią nuo Vcc iki 0 voltų. Pirma, kai V + yra lygus Vcc, palyginamoji išvestis pasislenka į loginį aukštį (Vout = Vcc), nes V + yra didesnė už V-.

Tai išjungs Q8 tranzistorių ir šviesos diodas išsijungs. Kai įtampa V + sumažės žemyn, V įtampa, palyginamoji išvestis pasislenks iki logiškai žemos vertės (Vout = GND), o tai įjungs Q8 tranzistorių ir šviesos diodas įsijungs.

“arduino jutiklių tipai ”

Keičiant analoginę įvestį, R1 ir R2 įtampos daliklis, prijungtas prie neinvertuojančio įėjimo (V +) ir potenciometras prijungtas prie invertuojančio įėjimo (V-), gausime priešingą išėjimo rezultatą.

Apverstoji palyginamoji grandinė

Vėlgi, naudojant įtampos skirstytuvo principą, invertuojančio įėjimo (V +) įtampa yra apie V voltus, todėl, jei invertuojančią įėjimo įtampą (V-) pradėsime esant Vcc voltams, V + yra mažesnė nei V-, tai Q8 tranzistorius bus įjungtas, kai komparatoriaus išėjimas pakils į loginį žemumą. Kai mes sureguliuosime žemyn V, žemyn V +. Tada Q8 tranzistorius IŠJUNGTAS, komparatoriaus išėjimas pakils į loginį aukštį, nes dabar V + yra didesnis nei V, o šviesos diodas išsijungs.

Komparatoriaus taikymas praktinėse elektronikos grandinėse

Dirvožemio drėgmės stebėjimo sistema, pagrįsta belaidžiais jutiklių tinklais, naudojant „Arduino“

drėgmės stebėjimo sistema dirvožemio, pagrįsto belaidžių jutiklių tinklais, naudojant „Arduino“ projektą, sukurta sukurti automatinę drėkinimo sistemą, kuri valdytų siurblio variklio perjungimo (įjungimo / išjungimo) variklį, atsižvelgiant į drėgmės kiekį dirvožemyje.

Drėgmės stebėjimo sistema

Drėgmės jutiklis jaučia dirvožemio drėgmę ir „Arduino“ lentai duodamas atitinkamas signalas. Palyginamasis palygins drėgmės lygio signalus su iš anksto nustatytu etaloniniu signalu. Tada jis nusiųs signalą į mikrovaldiklį. Remiantis signalu, gautu iš jutimo įrenginio, ir palyginamuoju signalu, vandens siurblys veiks. Skystųjų kristalų ekranas naudojamas dirvožemio drėgmės ir vandens siurblio būklei rodyti.

Širdies ritmo jutiklio grandinė

„Heartrate Monitor“ lusto sistemos diegimas

HRM-2511E širdies plakimo jutiklis turi 4 stiprintuvus. Ketvirtasis „Opamp“ naudojamas kaip įtampos palygintuvas. Analoginis PPG signalas tiekiamas į teigiamą įėjimą, o neigiamas įėjimas yra susietas su etalonine įtampa (VR). VR dydį galima nustatyti tarp 0 ir Vcc per potenciometrą P2 (parodyta aukščiau). Kiekvieną kartą, kai PPG impulso banga viršija slenkstinę įtampą VR, lyginamojo įrenginio išvestis padidėja. Taigi ši tvarka suteikia išvesties skaitmeninį impulsą, kuris sinchronizuojamas su širdies plakimu. Impulso plotį taip pat lemia slenkstinė įtampa VR.

“4 bitų viso sumavimo schema ”

Dūmų signalizacijos grandinė

fotodiodai skleidžia šviesą, kurią aptinka fototransistoriai Q1 ir Q2. Viršutinis regionas yra sandarus ir todėl tranzistoriaus Q1 veikimo taškas nesikeičia. Šis veikimo taškas naudojamas kaip atskaitos taškas palyginimui. Kai dūmai patenka į apatinę sritį, pasikeičia fototransistoriaus Q2 veikimo taškas, dėl to pasikeičia įtampa Vin nuo pagrindo (be dūmų) vertės Vin (ne_dūmai). Kaip šviesos intensyvumas nuotraukos pagrinde -transistorius sumažėja dėl dūmų patekimo į regioną, bazinės srovės sumažėjimo ir įtampos Vin padidėjimo nuo pagrindo (be dūmų) vertės Vin (nėra_dūmų). Kai įtampa Vin kerta Vref, komparatoriaus išėjimas persijungia iš VL į VH, sukeldamas aliarmą.

Tikiuosi, kad perskaitę šį straipsnį įgijote keletą pagrindų ir padirbėjote su lyginamuoju. Jei turite klausimų apie šį straipsnį arba apie paskutinių metų elektronikos ir elektros projektai , nedvejodami pakomentuokite žemiau esančiame skyriuje. Čia jums kyla klausimas: ar žinote kokių nors įterptųjų sistemų programų, kuriose op-amp yra naudojamas kaip lyginamoji grandinė?