مدار مقایسه کننده با آپ امپ (Op-amp Comparator Circuit)
طراحی سیستم های الکترونیکی (پیاده سازی ایده های نوآوارنه و خلاقانه)
AVR - ARM -ALTIUM
جهت برون سپاری و اجرای صفر تا صد طرح ها و ایده ها خود و دریافت تمامی اطلاعات فنی در انتهای پروژه با آلیا الکترونیک در ارتباط باشید.
مدار مقایسه کننده چیست و چه کاربردی دارد ؟
مقایسه کننده یا Comparator مداری هست که یک ولتاژ را با یک مرجع یا Reference مقایسه کرده و براساس ولتاژ ورودی خروجی را کنترل می کنند .
یکی از مناسب ترین آی سی ها برای مدارت مقایسه کننده آی سی های تقویت کننده عملیاتی یا Op-Amp ها می باشند .
چنانچه از با آی سی های تقویت کننده عملیاتی آشنایی ندارین پیشنها میکنم این مقاله را در ابتدا مطالعه کنید.
کاربرد مدارهای مقایسه کننده بسیار فراوان می باشد و بعنوان مثال در پروژه کنترل نور ال ای دی و یا پروژه مدار محافظ اتصال کوتاه استفاده شده است .
و بصورت کلی در هر مداری که نیاز به فیدبک و مقایسه باشد می توان از این مدار استفاده کرد .
مدار مقایسه کننده با آپ امپ :
طرح کلی یا پایه ای مدار مقایسه کننده را در شکل مقابل مشاهده می کنید. در این مدار که معروف هست به مقایسه کننده غیر معکوس کننده (چون ورودی به پایه مثبت تقویت کننده عملیاتی متصل شده است ) زماتی که ولتاژ ورودی از مرجع کمتر باشد خروجی برابر با Vcc- می شود (اگر تقویت کننده ولتاژ منفیی نداشته باشد خروجی صفر یا برابر با GND می شود. ) و در صورتی که ولتاژ ورودی از مقایسه کننده بیشتر شود خروجی برابر با Vcc+ می شود . از این خاصیت برای کنترل واحد بعدی اتفاده می شود .
اما این مدار کامل نیست و فقط شکل ابتدایی مدار هست در عمل ولتاژ رفرنس تحت شرایط مختلف تولید می وشد که در ادامه بررسی می وشد .
ولتاژ مرجع یا Reference مدار مقایسه کننده :
خوب همان طور که مشاهده می کنید مدارهای زیادی برای تولید ولتاژ مرجع یا Reference می باشد.
در تئوری، ولتاژ مرجع مقایسه کننده را می توان بین 0 ولت و ولتاژ تغذیه تنظیم کرد، اما بسته به دستگاه مقایسه کننده آپ امپ مورد استفاده، محدودیت های عملی در محدوده ولتاژ واقعی وجود دارد.
1- ولتاژ ثابت با استفاده از تقسیم مقاومتی :
یکی از ساده ترین روش های تولید ولتاژ مرجع استفاده از تقسیم مقاومتی می باشد که در این روش ولتاژ تولید شده ثابت بوده و برای تغییر باید مقدار مقاومت تغغیر کند .
2-ولتاژ قابل تنظیم با استفاده از پتانسیومتر :
3- استفاده از باتری جهت ولتاژ مرجع :
4-استفاده از دیود زنر برای تولید ولتاژ ثابت مرجع یا Reference :
انواع مدارات مقایسه کننده :
بسته به آرایش مدار و استفاده از پین های آی سی های تقویت کننده عملیاتی مدارهای مختلفی را می توان تحت عنوان مدارهای مقایسه کننده طراحی و استفاده کرد در ادامه به بررسی چند مورد پر کاربرد خواهیم پرداخت :
مدار مقایسه کننده غیر معکوس کننده (Non-inverting Comparator Circuit) :
در این مدار ولتاژ مرجع به پین منفی یا ورودی معکوس کننده تقویت کننده عملیاتی وصل می شود . ولتاژ ورودی به پین مثبت تقویت کننده عملیاتی وصل می شود .
تا زمانی که ولتاژ ورودی از مرجع کمتر باشد خروجی صفر هست و زمانی که ولتاژ ورودی از مرجع بیشتر شود خروجی برابر با +vcc می شود .
عملا به این دلیل که ورودی به پین مثبت تقویت کننده عملیاتی یا پین غیر معکوس کننده وصل شده است به این نام ، نام گذاری شده است . Non-inverting Comparator Circuit
مدار مقایسه کننده معکوس کننده (inverting Comparator Circuit) :
در این مدار ولتاژ مرجع به پین مثبت تقویت کننده عملیاتی وصل شده است و ورودی به پین منفی که در عمل باعث می شود برعکس مدار قبلی کار کند یعنی زمانی که ورودی از مرجع کمتر هست خروجی برابر با vcc+ باشد و زمانی که ورودی از ولتاژ مرجع بیشتر باشد ، خروجی برابر با صفر می شود .
