โดยทั่วไปแล้วเครื่องเปรียบเทียบจะแบ่งออกเป็นประเภทต่างๆเช่นเครื่องเปรียบเทียบไฟฟ้าเครื่องเปรียบเทียบอิเล็กทรอนิกส์เครื่องเปรียบเทียบทางกลเครื่องเปรียบเทียบทางแสงเครื่องเปรียบเทียบซิกม่าเครื่องเปรียบเทียบลมเครื่องเปรียบเทียบแบบดิจิตอลเป็นต้น โดยทั่วไปแล้ววงจรเปรียบเทียบเหล่านี้จะใช้ในการออกแบบระบบไฟฟ้าและ โครงการอิเล็กทรอนิกส์ . ในบทความนี้เราจะพูดถึงวิธีการใช้ op amp เป็นวงจรเปรียบเทียบและการทำงานของ op amp เป็นวงจรเปรียบเทียบ แต่โดยหลักแล้วเราต้องรู้ว่าวงจรขยายและวงจรเปรียบเทียบคืออะไร

เครื่องขยายเสียงในการทำงาน

“โครงการที่ใช้ Arduino สำหรับผู้เริ่มต้น ”

เครื่องขยายสัญญาณแรงดันไฟฟ้าอิเล็กทรอนิกส์แบบคู่ DC ที่มีอัตราขยายสูงซึ่งประกอบด้วยขั้วอินพุตสองขั้วดังแสดงในรูป อินพุตที่แตกต่างจะถูกป้อนเข้ากับขั้วอินพุตสองขั้ว (ขั้วอินพุตกลับด้านและขั้วอินพุตที่ไม่กลับด้าน) ของออปแอมป์และสร้างศักย์เอาต์พุตเดี่ยวที่ขั้ว Vout ดังนั้นความต่างศักย์ที่ป้อนเข้ากับขั้วอินพุตสองขั้วจึงถูกขยายเพื่อสร้างเอาต์พุตที่ขยาย เอาต์พุตที่ขยายนี้มีค่าเท่ากับความแตกต่างระหว่างสัญญาณอินพุตหลายแสนเท่า

เอาต์พุตของเครื่องขยายเสียงสามารถกำหนดเป็น

Vout = AOL (V + - V-)

ที่ไหน

AOL คืออัตราขยายวงเปิดของเครื่องขยายเสียง
V + เป็นอินพุตที่ไม่กลับด้านของเครื่องขยายเสียง
V- คืออินพุทกลับด้านของเครื่องขยายเสียง

ถึงแม้จะมีต่างๆ ประเภทของเครื่องขยายสัญญาณการทำงาน , 741 ออปแอมป์มักใช้เป็นวงจรเปรียบเทียบในวงจรอิเล็กทรอนิกส์หลายตัว

วงจรเปรียบเทียบ

อุปกรณ์ที่ประกอบด้วยขั้วอินพุตสองขั้วซึ่งสัญญาณอินพุตอ้างอิงจะถูกป้อนไปยังเทอร์มินัลหนึ่งและค่าจริงของสัญญาณจะถูกป้อนไปยังอีกขั้วหนึ่ง จากนั้นสัญญาณเอาต์พุตจะถูกสร้างขึ้นที่เทอร์มินัลเอาต์พุตโดยพิจารณาจากความแตกต่างระหว่างสัญญาณอินพุตสองสัญญาณที่ป้อนเข้ากับขั้วอินพุตสองขั้ว สัญญาณเอาต์พุตที่สร้างขึ้นนี้เป็น 0 (ต่ำ) หรือ 1 (สูง)

ในคำศัพท์ทางไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์อุปกรณ์ที่ใช้ในการเปรียบเทียบสัญญาณแรงดันไฟฟ้าสองสัญญาณหรือสัญญาณกระแสที่ป้อนเข้ากับขั้วอินพุตอนาล็อกทั้งสองจึงผลิตสัญญาณเอาต์พุตดิจิตอลไบนารีหนึ่งสัญญาณเพื่อระบุสัญญาณอินพุตที่ใหญ่กว่าเรียกว่าเป็น วงจรเปรียบเทียบ .

วงจรเปรียบเทียบ

ขั้วอินพุตอนาล็อกสองขั้วแสดงเป็น V + (Vin) & V- (Vref) ในวงจรเปรียบเทียบด้านบน เอาต์พุตดิจิตอลถูกสร้างขึ้นที่ขั้วเอาต์พุต V0 (Vout) สัญญาณเอาต์พุตของวงจรเปรียบเทียบกำหนดโดย

ถ้า V +> V- (Vin มากกว่า Vref) ดังนั้น V0 = 1 และ
ถ้า V +

โดยทั่วไปจะใช้เครื่องเปรียบเทียบในอุปกรณ์เช่นออสซิลเลเตอร์เพื่อการผ่อนคลายตัวแปลงอนาล็อกเป็นดิจิตอล (ADC) และในอุปกรณ์ที่ใช้ในการวัดสัญญาณแอนะล็อก ตัวเปรียบเทียบประกอบด้วยแอมพลิฟายเออร์ที่มีอัตราขยายสูงและเราสามารถใช้ออปแอมป์เป็นวงจรเปรียบเทียบได้

Op Amp เป็นตัวเปรียบเทียบ

แอมพลิฟายเออร์ปฏิบัติการ 741 เป็นแอมพลิฟายเออร์เชิงปฏิบัติการพื้นฐานที่สามารถใช้เป็นวงจรเปรียบเทียบในวงจรอิเล็กทรอนิกส์จำนวนมาก ตัวอย่างเช่นหากเราพิจารณาไฟล์ สวิตช์ควบคุมอุณหภูมิ จากนั้นการสลับจะดำเนินการตามอุณหภูมิ หากค่าอุณหภูมิจริงเกินค่าอุณหภูมิอ้างอิงที่ตั้งไว้ล่วงหน้าเซ็นเซอร์อุณหภูมิจะสร้างแรงดันขาออก (ต่ำหรือสูง) ตามนั้น

หากเราพิจารณาการจัดเรียงตัวเปรียบเทียบพื้นฐานจะมีรูปแบบแรงดันไฟฟ้าความถี่สูงที่เกิดจากเสียงรบกวน ปัญหานี้จำเป็นต้องได้รับการพิจารณาในกรณีของแอมพลิฟายเออร์ที่ใช้งานได้ซึ่งได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะให้เป็นวงจรเปรียบเทียบ สัญญาณรบกวนนี้เกิดขึ้นเมื่อใดก็ตามที่สัญญาณแรงดันไฟฟ้าอินพุตและสัญญาณแรงดันไฟฟ้าอ้างอิงอยู่ใกล้กัน

Op Amp เป็นวงจรเปรียบเทียบ

การแปรผันของแรงดันไฟฟ้าความถี่สูงเกิดจากลักษณะสุ่มของสัญญาณรบกวนด้วยเหตุนี้แรงดันสัญญาณอินพุตจะมากกว่าหรือน้อยกว่าแรงดันอ้างอิง ดังนั้นสัญญาณเอาต์พุตจะสั่นระหว่างระดับแรงดันไฟฟ้าสูงสุดและระดับแรงดันไฟฟ้าต่ำสุด ปัญหานี้สามารถลดลงได้ด้วยการสมัคร ฮิสเทอรีซิส . เราสามารถปรับช่องว่างฮิสเทรีซิสในการจัดเรียงวงจรชมิตต์ทริกเกอร์ได้โดยการนำฮิสเทรีซิสไปใช้กับวงจรเปรียบเทียบแอมป์ของแอมป์ รูปแสดง op amp เป็นวงจรเปรียบเทียบกับ hysteresis

Op Amp เป็นวงจรเปรียบเทียบการทำงาน

โดยทั่วไปเอาต์พุตของ Op amp จะผันผวนเป็นบวกและลบเป็นแรงดันไฟฟ้ามากซึ่งมีค่าเท่ากับศักย์ของอุปทาน ถ้าก 741 บนแอมป์ เชื่อมต่อกับ +/- 18V จากนั้นแรงดันเอาต์พุตสูงสุดจะได้รับเป็น +/- 15V นี่เป็นเพราะอัตราขยายวงเปิดที่สูงมากของ op amp (10,000 ถึง 1 ล้าน) ดังนั้นหากอินพุตใด ๆ สร้างความแตกต่างของแรงดันไฟฟ้า +/- 150 ไมโครโวลต์มันจะถูกขยายประมาณหนึ่งล้านครั้งและเอาต์พุตจะถูกขับเคลื่อนไปสู่ความอิ่มตัว ดังนั้นผลลัพธ์ยังคงอยู่ที่ค่าสูงสุดหรือต่ำสุด

Op Amp เป็น Comparator Circuit Diagram Working Operation

ในขณะที่ใช้ op amp เป็นตัวเปรียบเทียบในเครื่องมือวัดสามารถใช้ open loop เพื่อเปรียบเทียบแรงดันไฟฟ้าทั้งสองได้ ดังนั้นขึ้นอยู่กับความแตกต่างระหว่างค่าแรงดันไฟฟ้าขาเข้าและค่าแรงดันอ้างอิงเอาต์พุต Vout จะเท่ากับค่าสูงสุดสูงสุดหรือค่าต่ำสุดต่ำสุด (ค่าแรงดันไฟฟ้าขาเข้าจะมากกว่าหรือน้อยกว่าค่าแรงดันอ้างอิงไม่กี่โดยไมโคร โวลต์)

แรงดันอ้างอิงจะถูกป้อนเข้ากับขั้วอินพุตที่ไม่กลับด้านของแอมป์ op และแรงดันไฟฟ้าผันแปรจะถูกป้อนเข้ากับขั้วอินพุตกลับด้านของแอมป์ op พิจารณาแผนภาพวงจรเปรียบเทียบแอมป์ที่แสดงในรูปถ้าแรงดันไฟฟ้าที่ป้อนให้กับพิน 2 มากกว่าแรงดันอ้างอิงที่ป้อนให้กับพิน 3 แรงดันไฟฟ้าขาออกจะต่ำและมากกว่า –Vs เล็กน้อย หากแรงดันไฟฟ้าที่ป้อนให้กับพิน 2 น้อยกว่าแรงดันอ้างอิงที่ป้อนให้กับพิน 3 แรงดันไฟฟ้าขาออกจะสูงและน้อยกว่า + Vs เล็กน้อย

“วงจรควบคุมความเร็วมอเตอร์กระแสตรง ”

มีออปแอมป์จำนวนมากสำหรับการทำงานของเครื่องเปรียบเทียบโดยเฉพาะวงจรเปรียบเทียบแอมป์เหล่านี้ใช้สำหรับการเปรียบเทียบความเร็วสูง สถานะเอาต์พุตของวงจรเปรียบเทียบแอมป์เหล่านี้เปลี่ยนแปลงในเวลาน้อยกว่า 1 ไมโครวินาที แต่การเปรียบเทียบวงจรเปรียบเทียบแอมป์ความเร็วสูงเหล่านี้ใช้พลังงานมากกว่าขึ้นอยู่กับความเร็วในการเปรียบเทียบ จากความเร็วของการเปรียบเทียบและปริมาณการใช้พลังงานตัวเปรียบเทียบเหล่านี้แบ่งออกเป็นประเภทต่างๆ เครื่องเปรียบเทียบ op amp เฉพาะสามารถใช้กับแอปพลิเคชันเฉพาะได้ขึ้นอยู่กับความเร็วและ / หรือที่ต้องการ การใช้พลังงาน .

การประยุกต์ใช้ Op Amp เป็นตัวเปรียบเทียบในวงจร Electroncis เชิงปฏิบัติ

ระบบตรวจสอบความชื้นอุณหภูมิของดินตามเครือข่ายเซ็นเซอร์ไร้สายที่ใช้ โครงการ Arduino ได้รับการออกแบบมาสำหรับการพัฒนาระบบให้น้ำอัตโนมัติที่ควบคุมการทำงานของสวิตช์ (เปิดและปิด) มอเตอร์ปั๊มโดยการตรวจจับปริมาณความชื้นในดิน

ระบบตรวจสอบความชื้นอุณหภูมิของดินบนเครือข่ายเซ็นเซอร์ไร้สายโดยใช้ Arduino โดย Edgefxkits.com

การจัดเรียงการตรวจจับจะตรวจจับความชื้นของดินและส่งสัญญาณที่เหมาะสมไปยังบอร์ด Arduino สิ่งนี้ทำได้โดยใช้แอมป์ op เป็นวงจรเปรียบเทียบที่ทำหน้าที่เป็นส่วนต่อประสานระหว่างการจัดเรียงการตรวจจับและไมโครคอนโทรลเลอร์ ปั๊มน้ำจะทำงานตามสัญญาณที่ได้รับจากการตรวจจับ จอ LCD ใช้สำหรับแสดงสถานะปริมาณความชื้นในดินและปั๊มน้ำ

นอกจากนี้ยังสามารถให้ความช่วยเหลือด้านเทคนิคตามคำถามของคุณที่โพสต์ไว้ในส่วนความคิดเห็นด้านล่าง คุณสามารถดาวน์โหลด eBook ฟรีของเราไปที่ ออกแบบโครงการอิเล็กทรอนิกส์ ด้วยตัวคุณเอง.

คุณรู้จักแอปพลิเคชันระบบฝังตัวที่ใช้ op-amp เป็นวงจรเปรียบเทียบหรือไม่?