Composants électroniques: comment utiliser un ampli op comme un comparateur de tension

UN comparateur de tension est un circuit électronique qui compare deux tensions d'entrée et vous permet de savoir lequel des deux est plus grande. Il est facile de créer un comparateur de tension à partir d'un amplificateur opérationnel, car la polarité du circuit de sortie de l'amplificateur opérationnel dépend de la polarité de la différence entre les deux tensions d'entrée.

Supposons que vous avez une cellule photoélectrique qui génère 0,5 V quand il est exposé en plein soleil, et vous voulez utiliser cette cellule photoélectrique comme un capteur pour déterminer quand il fait jour. Vous pouvez utiliser un comparateur de tension pour comparer la tension de la cellule photoélectrique avec une tension de 0,5 V de référence pour déterminer si oui ou non le soleil brille.

Dans le circuit comparateur de tension, d'une part une tension de référence est appliquée à l'entrée inverseuse (V_-) -, Alors la tension à comparer avec la tension de référence est appliquée à l'entrée non inverseuse. La tension de sortie dépend de la valeur de la tension d'entrée par rapport à la tension de référence, comme suit:

A noter que le niveau de tension pour les deux tensions de sortie positives et négatives sera d'environ 1 V à moins de l'alimentation électrique. Ainsi, si l'alimentation op-amp est de 9 V, la tension de sortie sera de 8 V si la tension d'entrée est supérieure à la tension de référence, 0 V si la tension d'entrée est égale à la tension de référence, et -8 V si la tension d'entrée est inférieure à la tension de référence.

On peut modifier le circuit pour éliminer la tension négative si l'entrée est inférieure à la référence par l'envoi de la sortie par l'intermédiaire d'une diode. Dans ce circuit, une tension positive apparaît à la sortie si la tension d'entrée est supérieure à la référence voltage- contraire, aucune tension de sortie existe.

Pour créer un comparateur de tension qui crée une sortie de tension positive si la tension d'entrée est moins de une tension de référence, appliquer la tension de référence à l'entrée inverseuse (V_-) D'entrée, et la tension d'entrée est appliquée à la non inverseuse (V₊) Entrée.

Le circuit final tension comparateur vous devez savoir sur le comparateur à fenêtre, qui vous permet de savoir si la tension d'entrée est comprise dans une plage donnée. Un comparateur de fenêtre nécessite trois entrées: une basse tension de référence, une tension de référence élevée, et une tension d'entrée.

La sortie du comparateur à fenêtre sera une tension positive que si la tension d'entrée est supérieure à la tension de référence basse et inférieure à la tension de référence élevée. Si la tension d'entrée est inférieure à la tension de référence basse, la sortie sera de zéro. De même, si la tension d'entrée est supérieure à la tension de référence haute, la sortie sera également zéro.

Vous avez besoin de deux amplis op pour créer un comparateur de fenêtre. Un amplificateur opérationnel est configuré pour produire la tension de sortie positif seulement si l'entrée est supérieure à la tension de référence basse (V_{REF (LOW)}). L'autre amplificateur opérationnel est configuré pour produire la tension de sortie positif seulement si l'entrée est inférieure à la tension de référence élevée (V_{REF (HIGH)}).

La tension d'entrée est connectée à la fois op amps- la tension de sortie est envoyé par l'intermédiaire de diodes pour permettre uniquement une tension positive et ensuite combiné. La sortie résultante aura une tension positive que si la tension d'entrée se situe entre les tensions de référence basse et haute.

Notez que les connexions d'alimentation ne sont pas présentés séparément pour chaque ampli op dans le circuit. Il est commun de supprimer les connexions d'alimentation lorsque plusieurs amplis op sont utilisés dans un circuit unique. Si les connexions d'alimentation ont été présentés pour tous les amplis op, les connexions d'alimentation compliquerait inutilement le schéma.