mạch so sánh điện áp dùng opamp

Mạch so sánh hay Comparator, còn gọi là Op-Amp Comparator trong kỹ thuật điện tử là thành phần triển khai so sánh hai giá trị điện áp hoặc dòng điện đưa tới ngõ vào thuận và hòn đảo, và cho ra hiệu quả nhị phân biểu lộ giá trị thuận có lớn hơn không. Phần lớn mạch được chế phục vụ so điện áp Bộ so sánh điện áp là một mạch so sánh hai điện áp, chuyển đầu ra sang trạng thái cao hay thấp tùy thuộc vào điện áp nào cao hơn. Mạch so sánh điện áp hoạt động giải trí dựa trên opamp. Hình 1 hiển thị mạch so sánh điện áp ở chính sách hòn đảo và Hình 2 hiển thị mạch so sánh điện áp ở chính sách không hòn đảo.

Mạch so sánh không đảo

Trong mạch so sánh không hòn đảo, điện áp tham chiếu được đặt vào đầu vào đảo ngược và điện áp so sánh đặt vào đầu vào không hòn đảo. Bất cứ khi nào điện áp so sánh ( Vin ) vượt quá điện áp tham chiếu, đầu ra của opamp sẽ chuyển sang bão hòa dương ( V + ) và ngược lại. Trên thực tiễn những gì xảy ra là sự độc lạ giữa Vin và Vref, ( Vin – Vref ) sẽ là một giá trị dương và được khuếch đại đến vô cùng bởi opamp. Do không có điện trở phản hồi Rf, opamp ở chính sách vòng hở do đó độ lợi điện áp ( Av ) sẽ gần với vô cực. Vì vậy, điện áp đầu ra giao động đến giá trị tối đa tức là V +. Phương trình Av = 1 + ( Rf / R1 ). Khi Vin xuống dưới Vref, điều ngược lại xảy ra. Phần lớn mạch được chế phục vụ so điện áp. Thuật ngữ Comparator thường được dùng với ý nghĩa này. Khi cần phân biệt thì dùng Op-Amp Comparator, ví dụ phân biệt với những mạch so sánh số là “ Digital comparator ”. Đôi khi mạch còn được gọi là ADC 1 bit

Nguyên lý hoạt động

Mạch gồm hai phầnː mạch ngõ vào là một khuếch đại thuật toán có thông số khuếch lớn, và mạch ngõ ra thông dụng của những mạch logic.

Theo biểu diễn trong ký hiệu mạch so sánh, với V1 ở ngõ vào thuận, thì

Nếu V1 > V2, Vout là logic 1 ( high ) Nếu V1 < V2, Vout là logic 0 ( low ) Sự bất định xảy ra khi V1 ≈ V2, nhưng thường được khử bằng những phản hồi dương để tạo trễ. [ 2 ] Đặc trưng trễ giống như so với Trigger Schmitt.

Mạch so sánh đảo ngược

Bộ khuếch đại đảo ngược sử dụng opamp là một bộ khuếch đại sử dụng opamp trong đó dạng sóng đầu ra sẽ ngược pha với dạng sóng nguồn vào. Dạng sóng nguồn vào sẽ được khuếch đại theo thông số Av ( độ lợi điện áp của bộ khuếch đại ) theo độ lớn và pha của nó sẽ bị đảo ngược. Trong mạch khuếch đại đảo ngược, tín hiệu được khuếch đại được nối với đầu vào đảo ngược của opamp trải qua điện trở đầu vào R1. Rf là điện trở hồi tiếp. Rf và Rin cùng xác lập độ lợi của bộ khuếch đại. Điện áp khuếch đại đảo ngược được bộc lộ bằng phương trình Av = – Rf / R1. Sơ đồ mạch của bộ khuếch đại đảo ngược cơ bản sử dụng opamp được hiển thị bên dưới.

Trong trường hợp bộ so sánh đảo ngược, điện áp tham chiếu được đặt vào đầu vào không đảo và điện áp so sánh đặt vào đầu vào đảo ngược. Bất cứ khi nào điện áp đầu vào (Vin) vượt quá Vref, đầu ra của opamp sẽ chuyển sang bão hòa âm. Ở đây, sự khác biệt giữa hai điện áp (Vin-Vref) được đảo ngược và khuếch đại đến vô cùng bởi opamp. Phương trình Av = -Rf / R1. Phương trình tăng điện áp ở chế độ đảo ngược là Av = -Rf / R1. Vì không có điện trở phản hồi, độ lợi sẽ gần với vô cực và điện áp đầu ra sẽ càng âm hay V-.

Mạch so sánh điện áp thực tế sử dụng uA741

Dưới đây là mạch so sánh không đảo ngược trong thực tiễn dựa trên opamp uA741. Ở đây, điện áp tham chiếu được đặt bằng cách sử dụng mạng phân loại điện áp gồm có R1 và R2. Phương trình là Vref = ( V + / ( R1 + R2 ) ) x R2. Việc sửa chữa thay thế những giá trị được đưa ra trong sơ đồ mạch vào phương trình này sẽ cho Vref = 6V. Bất cứ khi nào Vin vượt quá 6V, đầu ra sẽ xê dịch lên – / + 12 DC và ngược lại. Mạch được cấp nguồn từ nguồn cung ứng kép + / – 12V DC.

Source: https://laodongdongnai.vn
Category: Hỏi Đáp