연산 증폭기를 비교기 회로로 사용하는 방법

이 게시물에서는 입력 차동을 비교하고 해당 출력을 생성하기 위해 회로에서 비교기로 opamp를 사용하는 방법을 포괄적으로 배웁니다.

연산 증폭기 비교기 란?

우리는 연산 증폭기 IC 사용 아마도 우리가 전자 공학을 배우기 시작한 이래로, 거의 모든 비교기 기반 회로 설계가 가능 해지는이 멋진 작은 IC 741을 언급하고 있습니다.

여기서는이 IC의 간단한 응용 회로 중 하나에 대해 설명합니다. 비교기로 구성 , 다음 응용 프로그램은 사용자 기본 설정에 따라 다양한 방법으로 수정할 수 있습니다.

이름에서 알 수 있듯이 opamp 비교기는 특정 매개 변수 집합을 비교하는 기능을 나타내거나 경우와 같이 몇 가지 크기 일 수 있습니다.

전자 제품에서 우리는 주로 전압과 전류를 다루기 때문에 이러한 요소가 유일한 에이전트가되며 관련된 다양한 구성 요소를 작동 또는 조절 또는 제어하는 ​​데 사용됩니다.

제안 된 연산 증폭기 비교기 설계에서는 아래 다이어그램과 같이 기본적으로 두 가지 전압 레벨이 입력 핀에 사용되어 비교됩니다.

입력 핀의 전압은 위의 그림에서 + 12V를 초과해서는 안되는 OP AMP의 DC 공급 수준을 초과해서는 안됩니다.

연산 증폭기의 두 입력 핀을 반전 (마이너스 기호 포함)이라고하며 비 반전 핀 (더하기 기호 포함)이 연산 증폭기의 감지 입력이됩니다.

비교기로 사용할 때 두 핀 중 하나에는 고정 기준 전압이 적용되고 다른 핀에는 아래 그림과 같이 레벨을 모니터링해야하는 전압이 공급됩니다.

위 전압의 모니터링은 다른 보완 핀에 적용된 고정 전압을 참조하여 수행됩니다.

따라서 모니터링 할 전압이 고정 기준 임계 값 전압보다 높거나 낮 으면 출력이 상태를 되돌 리거나 원래 상태를 변경하거나 출력 전압 극성을 변경합니다.

비디오 데모

Opamp 비교기가 작동하는 방식

다음의 광 센서 스위치 회로 예를 연구하여 위의 설명을 분석 해보자.

회로도를 보면 다음과 같은 방식으로 구성된 회로를 찾을 수 있습니다.

+ supply 핀인 opamp의 핀 # 7이 양극 레일에 연결되어 있음을 알 수 있습니다. 마찬가지로 음극 공급 핀인 핀 # 4가 전원 공급 장치의 음극 또는 제로 공급 레일에 연결되어 있습니다. .

위의 두 핀 연결은 IC에 전원을 공급하여 의도 한 기능을 수행 할 수 있도록합니다.

이제 앞에서 설명한 것처럼 IC의 핀 # 2는 끝이 전원 공급 장치 양극 및 음극 레일에 연결된 두 저항의 접합부에 연결됩니다.

이러한 저항의 배열을 전위 분배기라고합니다. 즉, 이러한 저항의 접합점에서 전위 또는 전압 레벨이 공급 전압의 약 절반이 될 것이므로 공급 전압이 12이면 전위 분배기 네트워크의 접합이됩니다. 6 볼트 등등.

공급 전압이 잘 조절되면 위의 전압 레벨도 잘 고정되어 핀 # 2의 기준 전압으로 사용할 수 있습니다.

따라서 저항 R1 / R2의 접합 전압을 참조하면이 전압은 핀 # 2에서 기준 전압이되며 이는 IC가이 레벨을 초과 할 수있는 모든 전압을 모니터링하고 이에 응답한다는 것을 의미합니다.

모니터링 할 감지 전압은 IC의 3 번 핀에 적용되며,이 예에서는 LDR을 통해 이루어집니다. 핀 # 3은 LDR 핀과 사전 설정 터미널의 교차점에 연결됩니다.

즉,이 접합은 다시 전위 분배기가되며, LDR 값은 고정 될 수없고 주변 조명 조건에 따라 달라 지므로 이번에는 전압 레벨이 고정되지 않습니다.

이제 회로가 황혼이되었을 때의 어느 지점에서 LDR 값을 감지하기를 원한다고 가정하고, 핀 # 3 또는 LDR의 교차점의 전압과 사전 설정이 6V 표시를 넘어가도록 사전 설정을 조정합니다.

이런 일이 발생하면 값이 핀 # 2에서 고정 된 기준 위로 상승하면 IC에 핀 # 2의 기준 전압 위로 상승하는 감지 전압에 대해 알리고, 이는 즉시 초기 제로 전압에서 양으로 변경되는 IC의 출력을 되돌립니다. 위치.

위의 IC 상태가 0에서 양수로 변경되면 부하를 켜는 릴레이 드라이버 단계 또는 릴레이의 관련 접점에 연결될 수있는 표시등이 트리거됩니다.

핀 # 2에 연결된 저항의 값은 핀 # 3의 감지 임계 값을 변경하기 위해 변경 될 수도 있으므로 모두 상호 종속되어 회로 매개 변수의 넓은 각도를 제공합니다.

R1 및 R2의 또 다른 특징은 이중 극성 전원 공급 장치를 사용할 필요가 없어 관련 구성을 매우 간단하고 깔끔하게 만들 수 있다는 것입니다.

감지 매개 변수를 조정 매개 변수와 교환

아래 그림과 같이 IC의 입력 핀 위치를 바꾸거나 LDR과 프리셋의 위치 만 바꾸는 다른 옵션을 고려하여 위에서 설명한 동작 응답을 반전시킬 수 있습니다.

이것은 비교기로 구성 될 때 기본 opamp가 작동하는 방식입니다.

요약하면 opamp 기반 컴 파터에서 다음 작업이 발생한다고 말할 수 있습니다.

실제 사례 # 1

1) 반전 핀 (-)에 고정 전압 레퍼런스가 적용되고 비 반전 (+) 입력 핀에 감지 전압이 변경되면 opamp의 출력은 (+) 동안 0V 또는 음으로 유지됩니다. 핀 전압은 (-) 기준 핀 전압 레벨 아래로 유지됩니다.

또는 (+) 핀 전압이 (-) 전압보다 높아지면 출력이 빠르게 양의 공급 DC 레벨로 바뀝니다.

예 # 2

1) 반대로, 비 반전 핀 (+)에 고정 전압 레퍼런스가 적용되고 반전 (-) 입력 핀에 감지 전압이 변경되면 opamp의 출력은 공급 DC 레벨 또는 양의 값으로 유지됩니다. (-) 핀 전압은 (+) 기준 핀 전압 레벨 아래로 유지됩니다.

또는 (-) 핀 전압이 (+) 전압보다 높아지면 출력이 빠르게 음으로 바뀌거나 0V로 꺼집니다.