Elektronikkomponenter: Slik bruker du en forsterker som spenningsforhandler - dummier

En spenningskomparator er en elektronisk krets som sammenligner to inngangsspenninger og lar deg vite hvilken av de to som er større. Det er lett å lage en spenningskomparator fra en op amp, fordi polariteten til op-ampens utgangskrets avhenger av polariteten til forskjellen mellom de to inngangsspenningene.

Anta at du har en fotocelle som genererer 0. 5 V når den er utsatt for fullt sollys, og du vil bruke denne fotocellen som sensor for å bestemme når det er dagslys. Du kan bruke en spenningskomparator til å sammenligne spenningen fra fotocellen med en 0,5 V referansespenning for å avgjøre hvorvidt solen skinner.

I spenningskomparatorkretsen blir først en referansespenning påført til inverteringsinngangen (V _- ); så blir spenningen som skal sammenlignes med referansespenningen påført til ikke-inverterende inngang. Utgangsspenningen avhenger av verdien av inngangsspenningen i forhold til referansespenningen, som følger:

Inngangspenning	Utgangsspenning
Mindre enn referansespenning	Negativ
Ligner referansespenning	Null
Over referansespenning	Positiv < Merk at spenningsnivået for både de positive og negative utgangsspenningene vil være omtrent 1 V mindre enn strømforsyningen. Således, hvis strømforsyningen er 9 V, vil utgangsspenningen være +8 V hvis inngangsspenningen er større enn referansespenningen, 0 V hvis inngangsspenningen er lik referansespenningen og -8 V hvis inngangsspenningen er mindre enn referansespenningen.

Du kan endre kretsen for å eliminere den negative spenningen hvis inngangen er mindre enn referansen ved å sende utgangen via en diode. I denne kretsen vises en positiv spenning ved utgangen dersom inngangsspenningen er større enn referansespenningen; ellers eksisterer ingen utgangsspenning.

For å skape en spenningskomparator som skaper en positiv spenningsutgang hvis inngangsspenningen er

mindre enn en referansespenning, må du bruke referansespenningen til inverteringen (V - _{), og inngangspenningen tilføres ikke-inverterende (V} + _{) inngang.} Den endelige spennings-komparatorkrets du bør vite om, er

-vinduets komparator, , som lar deg vite om inngangsspenningen faller innenfor et gitt område. En vinduskomparator krever tre innganger: en lav referansespenning, en høy referansespenning og en inngangsspenning. Utgangen fra vinduskomparatoren vil bare være en positiv spenning hvis inngangsspenningen er større enn den lave referansespenningen og mindre enn den høye referansespenningen.Hvis inngangsspenningen er mindre enn lav referansespenning, vil utgangen være null. På samme måte, hvis inngangsspenningen er større enn høyspesifikasjonsspenningen, vil utgangen også være null.

Du trenger to ampere for å opprette en vinduskomparator. En op amp er konfigurert til kun å produsere positiv utgangsspenning hvis inngangen er større enn lav referansespenning (V

REF (LOW) _{). Den andre op amp er konfigurert til å produsere positiv utgangsspenning bare hvis inngangen er mindre enn den høye referansespenningen (V} REF (HIGH) _). Inngangsspenningen er koblet til begge ampere; Utgangsspenningen sendes via dioder for å tillate bare positiv spenning og deretter kombinert. Den resulterende utgangen vil bare ha positiv spenning hvis inngangsspenningen faller mellom de lave og høye referansespenningene.

Merk at strømforsyningsforbindelsene ikke vises separat for hver op amp i kretsen. Det er vanlig å utelate strømforsyningsforbindelsene når flere op ampere brukes i en enkelt krets. Hvis strømforsyningsforbindelsene ble vist for alle op ampere, ville strømforsyningsforbindelsene komplisere skjematisk unødvendig.