Komparátor Obvod

Op-amp Výukový program Obsahuje:
Úvod Obvodů shrnutí Invertující Sumační zesilovač zesilovač neinvertující zesilovač s Variabilním zesílením zesilovače High pass aktivní Low-pass filtr aktivní filtr Bandpass filtr, Notch filtr, Komparátor, schmittův Multivibrátor Bistabilní Integrátor Derivátor Wien most oscilátor Fázový posun oscilátoru

Obvody, které porovnávají dvě hodnoty napětí a dát digitální výstup závisí na porovnání dvou napětí jsou často používány v elektronických obvodů.

Pro komparátor obvod, vysoký zisk zesilovače je potřeba, takže i malé změny na vstupu výsledek v výstupní úroveň pevně přepínání.

operační zesilovače se používají v mnoha konstrukcích elektronických obvodů, ale specifické komparátorové čipy poskytují mnohem lepší výkon.

komparátor aplikace

existuje velmi mnoho použití pro komparátor obvody v návrhu elektronických obvodů.

je často nutné, aby bylo možné detekovat určité napětí a přepnout obvod podle detekovaného napětí.

jedním příkladem může být použití v obvodu snímání teploty. To by mohlo produkovat proměnné napětí závislé na teplotě. To může být nutné přepnout vytápění, když teplota klesne pod určitý bod, a to může být dosaženo použitím srovnávací vycítit, kdy napětí úměrné teplota klesla pod určitou hodnotu.

pro tato a mnoho dalších použití lze použít obvod známý jako komparátor.

co je to komparátor?

jak název komparátor napovídá, tyto elektronické součástky a obvody se používají k porovnání dvou napětí.

když je jeden vyšší než druhý, výstup komparátoru je v jednom stavu a když jsou vstupní podmínky obráceny, výstup komparátoru se přepne do druhého stavu.

komparátor essential se skládá z zesilovače s vysokým ziskem, který má diferenciální vstup-jeden invertující vstup a jeden neinvertující vstup.

z hlediska provozu komparátor přepíná mezi vysokou a nízkou v závislosti na stavu vstupů. Pokud je neinvertující vstup vyšší než invertující, pak je výstup vysoký. Pokud je neinvertující vstup nižší než invertující, pak je výstup vysoký.

Komparátory a op amps

Zatímco to je snadno ovladatelný operační zesilovač jako komparátor, zvlášť, když to může být snadné použití, pokud jeden čip obsahující více op zesilovače má jeden náhradní. Není však vždy vhodné tento přístup přijmout. Operační zesilovač nemusí vždy fungovat správně, nebo nemusí poskytovat optimální výkon. To znamená, že pokud aplikace není náročná, je vždy lákavé používat tyto elektronické komponenty, protože již mohou být k dispozici.

výkon, srovnávací čipy a op zesilovačů je zcela odlišný v několika aspektech:

• Op amp latch-up: Za určitých podmínek, zejména když je operační zesilovač, který je řízený těžké, to je možné pro to, aby západky, tj. i když se vstup změní, výstup zůstává stejný. Komparátory jsou navrženy tak, aby fungovaly v tomto režimu a nikdy by neměly zapadnout.

  Toto je jedna klíčová oblast, kde může být použití komparátoru spíše než operačního zesilovače výraznou výhodou.

• provoz s otevřenou smyčkou: operační zesilovače jsou navrženy pro použití v režimu uzavřené smyčky a jejich obvod je optimalizován pro tento typ scénáře. Jejich provoz není charakterizován v režimu otevřené smyčky.

• digitální vs analogový: operační zesilovače jsou základní analogové komponenty a jejich vnitřní obvody jsou navrženy pro provoz v této oblasti. Komparátory jsou navrženy tak, aby fungovaly jako Logická funkce, tj.

  To znamená, že operační zesilovače jsou nejlepší, když jsou v provozu v analogovém režimu s výstupem není bít na kolejích, vzhledem k tomu, komparátory nejsou tak dobrý v provozu v lineárním režimu, a jsou daleko lepší v řízení s logickými úrovněmi.

• výstupní fáze: výstupní fáze operačních zesilovačů a komparátorů jsou velmi odlišné. Operační zesilovače mají obvykle lineární výstup, často pracující v komplementární symetrii, aby poskytovaly optimální lineární výkon pro výstup.

  komparátory mají často výstup otevřeného kolektoru vhodný pro jízdu do digitálních rozhraní. Jsou navrženy pro rozhraní s logickými obvody a poskytují logický vstup ze srovnání analogových napětí.

  

• doba Odezvy: Komparátory jsou optimalizovány poskytnout velmi rychlou odezvu a spínací časy. Zabil sazby jsou rychlé a poskytují optimální výkon.

  operační zesilovače nejsou pro tyto vlastnosti optimalizovány. Bývají mnohem pomalejší elektronické součástky optimalizované spíše pro lineární provoz než pro rychlost.

• výstupní napětí & saturační napětí: komparátory jsou obvykle schopny řídit v malých mezích napětí kolejnice. To je nutné pro dobré přepínání logických obvodů. Op amps nebude moci řídit těžké kolejnice, protože mají určité saturační napětí – to může vést ke špatnému přepínání logických obvodů.

vzhledem k těmto faktorům je vždy vhodnější použít srovnávací čip, pokud se předpokládá tento typ operace.

komparátor operačního zesilovače

jako komparátor je možné použít operační zesilovač, protože splňuje základní požadavky na funkci.

v provozu přechází operační zesilovač do kladné nebo záporné saturace v závislosti na vstupním napětí. Protože zisk operačního zesilovače obecně překročí 100 000, výstup se dostane do nasycení, když jsou vstupy od sebe vzdáleny pouze zlomky milivoltu.

ačkoli operační zesilovače jsou široce používány jako komparátor, speciální komparátor čipy jsou mnohem lepší.

Tyto konkrétní srovnávací čipy nabízejí velmi rychlé spínací časy, i nad ty, které nabízí většina operační zesilovače, které jsou určena pro lineární aplikace. Typické rychlosti otáčení jsou v oblasti několika tisíc voltů za mikrosekundu, i když častěji jsou uváděny údaje o zpoždění šíření.

typický komparátorový obvod bude mít jeden ze vstupů držených na daném napětí. Často to může být potenciální dělič od zdroje nebo referenčního zdroje. Druhý vstup je převzat do bodu, který má být vycítěn.

V tomto diagramu, je spínací napětí je generován potenciál dělič složený z R1 a R2. Tím se nastaví napětí na jednom vstupu komparátoru – v tomto případě invertující vstup. Neinvertující vstup tohoto obvodu je připojen k bodu vyžadujícímu snímání. Když napětí v tomto bodě stoupne nad referenční napětí, výstup komparátoru bude vysoký, a když klesne pod referenční napětí, výstup bude nízký.

komparátor bude obvykle poháněn ze stejných napěťových kolejnic jako u systému. Pro 5V logiku by komparátor byl obvykle poháněn z 5V kolejnice.

operační zesilovač, komparátor poznámky

p>Existuje několik bodů pamatovat při použití srovnávací obvody. Existují určité rozdíly mezi běžnými obvody operačního zesilovače a srovnávacími obvody, které je třeba vzít v úvahu při jakémkoli návrhu elektronického obvodu.

• Zajistěte, aby rozdílový vstup nebyl překročen: protože neexistuje zpětná vazba, budou dva vstupy do obvodu při různých napětích. Proto je nutné zajistit, aby nebyl překročen maximální rozdílový vstup. Všechny možnosti stavu obvodu by měly být zváženy ve fázi návrhu elektronického obvodu.
• změna vstupního proudu: Opět v důsledku nedostatečné zpětné vazby se změní zatížení, které komparátor představuje ke zdroji. Zejména při změně obvodu dojde k malému zvýšení vstupního proudu. U většiny obvodů to nebude problém, ale pokud je impedance zdroje vysoká, může to vést k několika neobvyklým reakcím. To je třeba vzít v úvahu při návrhu elektronického obvodu.
• šum vstupního signálu: hlavním problémem tohoto obvodu je, že nový bod přechodu, i malé množství šumu způsobí, že se výstup přepne tam a zpět. V blízkosti bodu přechodu tedy může být na výstupu několik přechodů, což může vést k problémům jinde v celkovém obvodu. Řešením je použití Schmittova spouštěče.
  Přečtěte si více o . . . . Schmittův spouštěcí obvod.

• Kde srovnávací funkce je nutné, je nejlepší použít komparátor čip: Kde srovnávací funkce je nutné, je vždy vhodnější použít komparátor čip, pokud je to vůbec možné. Pokud jeden z těchto elektronických komponentů není k dispozici, a op amp musí být použity, pak dávejte pozor, aby přetížení vstup tak, že západka se vyskytuje.

Použití srovnávací čip

Když je potřeba pro srovnávací obvodu, vždy je nejlepší se rozhodnout pro konkrétní srovnávací čip jako základ obvodu.

Srovnávací čipy jsou mnohem lepší na manipulaci přepínání mezi dvěma hodnotami, a mohou často mít výstupní fáze, které mohou více snadno rozhraní s logikou než srovnatelné operační zesilovače.

pokud jde o základní provoz obvodu, hlavní rozdíl spočívá v tom, že většina komparátorů má výstup otevřeného kolektoru a vyžaduje externí pull-up odpor nebo jiný obvod.

operační zesilovače jsou velmi levné a velmi široce dostupné. Komparátory nejsou tak levné a nejsou tak volně dostupné, protože tyto elektronické komponenty mají tendenci být používány o něco méně a mohou být o něco dražší, ale ne tak výrazně. S jejich používáním by neměly být žádné problémy.

více obvodů & návrh obvodů:
op Amp základy op Amp obvody napájení obvody tranzistor design tranzistor Darlington tranzistorové obvody Fet obvody symboly obvodů
návrat do nabídky návrh obvodů . . .