Paprastai lygintuvai skirstomi į įvairius tipus, tokius kaip elektriniai, elektroniniai, mechaniniai, optiniai, sigmos, pneumatiniai, skaitmeniniai ir pan. Šios lyginamosios grandinės paprastai naudojamos projektuojant elektros ir elektronikos projektai . Šiame straipsnyje aptariame, kaip naudoti op stiprintuvą kaip lyginamąją grandinę, o opinio stiprintuvo veikimą kaip lyginamąją grandinę. Tačiau pirmiausia turime žinoti, kas yra operacinis stiprintuvas ir lyginamoji grandinė.

Operacinis stiprintuvas

“kaip padaryti 555 laikmatį ”

Didelės įtampos nuolatinės srovės sujungtas elektroninis įtampos stiprintuvas, kurį sudaro du įvesties gnybtai, parodytas paveiksle. Diferencinė įvestis tiekiama į dvi op amp stiprintuvo įvesties gnybtus (invertuojančio įvesties gnybtą ir neinvertuojančią įvesties gnybtą) ir sukuria vieną išėjimo potencialą Vout terminale. Taigi potencialo skirtumas, paduodamas į du jo įvesties gnybtus, sustiprinamas, kad būtų sukurta sustiprinta išvestis. Ši sustiprinta išvestis yra lygi šimtus tūkstančių kartų skirtumui tarp įvesties signalų.

Stiprintuvo išvestis gali būti pateikiama kaip

Vout = AOL (V + - V-)

Kur,

AOL yra atviros kilpos stiprintuvo stiprinimas
V + yra neinvertuojantis stiprintuvo įėjimas
V- yra inverterinė stiprintuvo įvestis

Nors jų yra įvairių operacinių stiprintuvų tipai , 741 op amperai dažnai naudojami kaip lyginamoji grandinė keliose elektronikos grandinėse.

Lyginamoji grandinė

Įrenginys, susidedantis iš dviejų įvesties gnybtų, kuriame etaloninis įvesties signalas tiekiamas į vieną gnybtą, o tikroji signalo vertė - į kitą gnybtą. Tada išvesties signalas generuojamas išvesties gnybte, remiantis skirtumu tarp dviejų įvesties signalų, tiekiamų į du įvesties gnybtus. Šis sugeneruotas išėjimo signalas yra 0 (žemas) arba 1 (aukštas).

Elektros ir elektronikos terminologijoje prietaisas, naudojamas dviem įtampos signalams arba srovės signalams, kurie tiekiami į du analoginius įvesties gnybtus, palyginti, tokiu būdu sukuriant vieną dvejetainį skaitmeninį išėjimo signalą, nurodantį didesnį įvesties signalą, vadinamas lyginamoji grandinė .

Lyginamoji grandinė

Dvi analoginės įvesties gnybtai yra pateikti kaip V + (Vin) ir V- (Vref) aukščiau esančioje palyginamojoje grandinėje. Skaitmeninis išėjimas generuojamas išvesties gnybte V0 (Vout). Palyginamosios grandinės išėjimo signalą pateikia

Jei V +> V- (Vin yra didesnis nei Vref), tada V0 = 1 ir
Jei V +

Paprastai lygintuvai naudojami tokiuose įtaisuose kaip relaksaciniai osciliatoriai, analoginiai į skaitmeninius keitiklius (ADC), taip pat prietaisuose, kurie naudojami matuojant analoginius signalus. Lygintuvus sudaro didelio pelno diferencialiniai stiprintuvai ir kaip lyginamąją grandinę galime naudoti op stiprintuvą.

Op Amp kaip lygintojas

741 operaciniai stiprintuvai yra pagrindiniai operaciniai stiprintuvai, kurie gali būti naudojami kaip lyginamoji grandinė daugelyje elektronikos grandinių. Pavyzdžiui, jei atsižvelgsime į a temperatūros jungiklis tada perjungimo operacija atliekama atsižvelgiant į temperatūrą. Jei faktinė temperatūros vertė viršija nustatytą etaloninės temperatūros vertę, temperatūros jutiklis atitinkamai sukuria išėjimo įtampą (žemą arba aukštą).

Jei atsižvelgsime į pagrindinį palyginamąjį išdėstymą, dėl triukšmo atsiras aukšto dažnio įtampos pokyčių. Šią problemą reikia atsižvelgti į operacinius stiprintuvus, kurie yra specialiai suprojektuoti kaip lyginamosios grandinės. Šis triukšmas kyla, kai įėjimo įtampos ir etaloninės įtampos signalai yra arti vienas kito.

Op Amp kaip lyginamoji grandinė

Aukšto dažnio įtampos svyravimai atsiranda dėl atsitiktinio triukšmo pobūdžio, todėl greitai vienas po kito įėjimo signalo įtampa tampa didesnė arba mažesnė už etaloninę įtampą. Taigi, išėjimo signalas svyruos tarp didžiausio įtampos lygio ir minimalaus įtampos lygio. Šią problemą galima sumažinti taikant histerezė . Mes galime pakoreguoti histerezės tarpą „Schmitt“ paleidimo grandinės išdėstyme, taikydami histerezę op amp lygintuvo grandinei naudodami teigiamą grįžtamąjį ryšį. Paveikslėlyje parodyta op amp kaip lyginamoji grandinė su histereze.

Op Amp kaip lyginamojo grandinės darbo operacija

Apskritai, Op stiprintuvo galia svyruoja nuo teigiamos ir neigiamos iki ekstremalios įtampos, kuri yra maždaug lygi tiekimo potencialams. Jeigu 741 ant stiprintuvo yra prijungtas prie +/- 18V, tada maksimali išėjimo įtampa nurodoma kaip +/- 15V. Taip yra dėl labai didelio atviro kilpos op amp stiprinimo (10 000–1 milijonas). Taigi, jei bet kokia įvestis sukuria +/- 150 mikrovoltų įtampos skirtumą, tai ji bus sustiprinta maždaug milijoną kartų ir išvestis bus nukreipta į prisotinimą. Taigi išvestis išlieka didžiausia arba mažiausia.

Op Amp kaip lyginamosios grandinės schemos veikimo operacija

Naudojant op amp kaip komparatorių prietaisuose, atvirą kilpą galima naudoti norint palyginti dvi įtampas. Todėl, atsižvelgiant į skirtumą tarp įėjimo įtampos vertės ir etaloninės įtampos vertės, išėjimas Vout bus lygus maksimaliai didelei arba mažiausiai mažai vertei (įėjimo įtampos vertė bus didesnė arba mažesnė už etaloninės įtampos vertę, kurią nedaug pateikia mikro voltai).

Etaloninė įtampa tiekiama į nevirpinamą veikimo stiprintuvo įvesties gnybtą, o kintama įtampa - į kintamą įtampą. Apsvarstykite paveikslėlyje parodytą veikimo stiprintuvo palyginamojo jungimo schemą, jei įtampa, nukreipta į 2 kaištį, yra didesnė už etaloninę įtampą, tiekiamą į kaištį 3, tada išėjimo įtampa tampa maža ir ji yra šiek tiek didesnė nei –Vs. Jei įtampa, tiekiama į 2 kaištį, yra mažesnė už etaloninę įtampą, tiekiamą į kaištį 3, tada išėjimo įtampa tampa aukšta ir ji yra šiek tiek mažesnė nei + Vs.

“2 bitų sumavimo tiesos lentelė ”

Yra daug op amperų, skirtų komparatorių darbui, šios op amp komparatoriaus grandinės naudojamos dideliam greičiui palyginti. Šių op amp lyginamųjų grandinių išėjimo būsena pasikeičia mažiau nei per 1 mikrosekundę. Tačiau šios didelės spartos lyginamosios op ampų palyginimo grandinės sunaudoja daugiau energijos, atsižvelgiant į palyginimo greitį. Remiantis palyginimų greičiu ir suvartojamos energijos kiekiu, šie lygintuvai skirstomi į skirtingus tipus. Konkretus op amp stiprintuvas gali būti naudojamas konkrečiai programai, atsižvelgiant į reikiamą greitį ir (arba) energijos sąnaudos .

Op Amp kaip lygintuvo taikymas praktinėse elektronų grandinėse

Dirvožemio temperatūros drėgmės stebėjimo sistema, paremta bevieliais jutiklių tinklais „Arduino“ projektas skirtas sukurti automatinę drėkinimo sistemą, kuri valdo siurblio variklio perjungimo (įjungimo ir išjungimo) veikimą jutdama dirvožemio drėgmės kiekį.

Dirvožemio temperatūros drėgmės stebėjimo sistema, paremta belaidžiais jutiklių tinklais, naudojant „Arduino“, kurią pateikė Edgefxkits.com

Jutimo sistema jaučia dirvožemio drėgmę ir „Arduino“ lentai duodamas tinkamas signalas. Tai pasiekiama naudojant op ampą kaip lyginamąją grandinę, veikiančią kaip sąsaja tarp jutimo įrenginio ir mikrovaldiklio. Pagal signalą, gautą iš jutimo įrenginio, veikia vandens siurblys. Skystųjų kristalų ekranas naudojamas dirvožemio drėgmės ir vandens siurblio būklei rodyti.

Be to, techninė pagalba gali būti teikiama pagal jūsų užklausas, pateiktas toliau pateiktame komentarų skyriuje. Mūsų nemokamą el. Knygą galite atsisiųsti į projektavimo elektronikos projektai pats.

Ar žinote kokių nors įterptųjų sistemų programų, kuriose op-amp yra naudojama kaip lyginamoji grandinė?