Soláthraíonn comparáidí Op-amp bealach simplí chun voltais a chur i gcomparáid agus comharthaí analógacha a thiontú ina n-aschuir soiléire, ard nó íseal. Úsáidtear go forleathan iad i gciorcaid tairseach-bhunaithe, ach braitheann oibriú iontaofa ar thuiscint a n-iompar agus a dteorainneacha. Míníonn an t-alt seo conas a oibríonn siad, conas iad a chumrú, agus cathain a bhíonn siad praiticiúil le húsáid.
Forbhreathnú Comparáide
Is ciorcad é comparáid a dhéanann comparáid idir dhá voltas ionchuir agus a athraíonn a staid aschuir bunaithe ar cé acu ceann atá níos airde. Iompaíonn sé leibhéal analógach ina chinneadh tairsí simplí trí chinneadh an bhfuil comhartha os cionn nó faoi bhun tagartha sainithe.
Úsáidtear an fheidhm seo go coitianta i mbrath tairseach. Mar shampla, is féidir voltas braiteora a chur i gcomparáid le leibhéal tagartha chun gníomh a spreagadh nuair a shroichtear coinníoll. I gcásanna den sórt sin, is minic a chuirtear hysteresis leis chun athrú éagobhsaí de bharr athruithe beaga a chosc.
Conas a Oibríonn Op-Amp mar Chomparáideoir
Is féidir le amplifier oibriúcháin (op-amp) feidhmiú mar chomparáideoir nuair a úsáidtear é gan aiseolas. Sa mhodh seo, méadaíonn sé an difríocht voltais idir a ionchuir go dtí go sroicheann an t-aschur ceann dá theorainneacha.
Má tá an t-ionchur neamh-inbhéartaithe (+) níos airde ná an t-ionchur inbhéartaithe (–), téann an t-aschur ard. Má tharlaíonn a mhalairt, téann an t-aschur íseal. Murab ionann agus oibriú líneach, tiomáintear an op-amp isteach i sáithiú, ag táirgeadh aschur soiléir ard nó íseal in ionad comhartha comhréireach. Bogann an t-aschur i dtreo na ráillí soláthair, cé go mb'fhéidir nach sroichfidh sé iad mura bhfuil an op-amp iarnród-go-iarnród.
Chun oibriú cuí a chinntiú, ní mór do voltais ionchuir fanacht laistigh de raon mód coiteann an op-amp, fiú nuair a úsáidtear soláthar amháin. Nuair a thuigtear an oibríocht bhunúsach, is é an chéad chéim eile ná an chaoi a bhfuil an comparáid ceangailte agus cá háit a n-athraíonn sé.
Cumraíocht Comparáide agus Dearadh Tairseach
Is féidir comparáideoir op-amp a nascadh ar dhá bhealach coitianta: neamh-inbhéartaithe nó inbhéartaithe.
Comparáideoir neamh-inbhéartaithe
• Comhartha ionchuir → neamh-inbhéartaithe (+) críochfort
• Tagairt → críochfort inbhéartaithe (–)
• Téann an t-aschur ARD nuair a sháraíonn an t-ionchur an tagairt
Comparáid Inbhéartaithe
• Comhartha ionchuir → inbhéartaithe (–) críochfort
• Tagairt → críochfort neamh-inbhéartaithe (+)
• Téann an t-aschur ÍSEAL nuair a sháraíonn an t-ionchur an tagairt
Socraíonn an voltas tagartha an pointe lasctha. Is féidir é a dhéanamh le roinnteoir friotóir i gciorcaid shimplí, nó le zener nó tagairt beachtais nuair a bhíonn cobhsaíocht níos fearr ag teastáil. Mura bhfuil an tagairt cobhsaí, is féidir le torann nó sruth voltais in aice leis an tairseach a bheith ina chúis le lascadh bréagach.
Ag baint úsáide as Hysteresis le haghaidh Athrú Cobhsaí
Déanann hysteresis comparáid níos cobhsaí trí dhá thairseach lasctha a chruthú seachas ceann amháin trí aiseolas dearfach. Leagann an tairseach uachtarach an pointe ina dtéann an t-aschur ARD, agus socraíonn an tairseach íochtarach an pointe ina dtéann an t-aschur ÍSEAL. Cuidíonn an gníomh truicear Schmitt seo le cosc a chur ar athrú bréagach nuair a bhíonn an t-ionchur torainn nó athraíonn sé go mall.
I gcomparáid neamh-inbhéartaithe, is féidir hysteresis a chur leis trí fhriotóir a nascadh ón aschur ar ais leis an ionchur neamh-inbhéartaithe. Athraíonn an t-aiseolas seo an tairseach lasctha éifeachtach ag brath ar an staid aschuir reatha. Nuair a bhíonn an t-aschur ARD, bogann an tairseach beagán suas. Nuair a bhíonn an t-aschur ÍSEAL, bogann sé beagán síos. Tugtar leithead hysteresis ar an difríocht idir an dá thairseach seo.
Rialaíonn an friotóir aiseolais cé mhéad hysteresis a chuirtear leis. Tugann friotóir níos mó hysteresis níos cúinge, agus tugann friotóir níos lú hysteresis níos leithne. Ba chóir an luach a roghnú go cúramach, toisc nach bhféadfadh ró-bheag hysteresis torann a chur faoi chois, agus is féidir leis an iomarca íogaireacht a laghdú d'athruithe comhartha fíor. Tá hysteresis úsáideach go háirithe i gciorcaid braiteora agus feidhmchláir ionchuir eile atá ag athrú go mall a dteastaíonn athrú glan uathu.
Comparáid Op-Amp vs Comparáideoir Tiomnaithe
| Gné | Op-Amp a úsáidtear mar chomparáid | Comparáid Thiomnaithe |
|---|---|---|
| Luas lasctha | Níos moille mar gheall ar ráta slew teoranta agus cúiteamh inmheánach | Níos tapúla agus deartha le haghaidh oibríochtaí lasctha |
| Imoibriú aschuir | Tionchar ag moill iomadaithe | Freagraíonn sé níos gasta d'athruithe ionchuir |
| Úsáid cumhachta | Is féidir a bheith níos airde nuair a thiomáintear isteach i sáithiúchán | De ghnáth, níos oiriúnaí le haghaidh éifeachtúlacht lasctha |
| Raon ionchuir | Teoranta ag srianta ionchuir mód coiteann | Deartha de ghnáth le haghaidh oibríocht ionchuir comparáide |
| Leibhéal aschuir | B'fhéidir nach sroichfidh sé leibhéil iarnróid idéalach gan cumas iarnróid-go-iarnród | Soláthraíonn sé aschuir níos glaine i stíl dhigiteach |
| Láimhseáil comhartha | Is féidir a bheith mall nó míchruinn le comharthaí atá ag athrú go tapa | Níos fearr le haghaidh comharthaí tapa agus ardmhinicíochta |
| Cineál aschuir | Céim aschuir caighdeánach op-amp | Is minic a chuimsíonn sé aschuir draein oscailte nó bailitheoir oscailte |
| An cás úsáide is fearr | Feidhmchláir shimplí, luas íseal | Iarratais thapa, ardmhinicíochta, nó uainithe-chriticiúil |
Iarratais Comparáide Op-Amp
Úsáidtear comparáidí Op-amp i gciorcaid a dteastaíonn cinntí simplí voltasbhunaithe uathu, mar shampla:
Brath
• Rialú tairseach teochta - athraíonn téitheoir, lucht leanúna, nó aláram nuair a théann voltas braiteora leibhéal socraithe
• Ciorcaid braite solais - a bhrath nuair a ardaíonn solas comhthimpeallach os cionn nó faoi bhun tairseach roghnaithe
Cosaint
• Monatóireacht voltais ceallraí - léiríonn sé nuair a éiríonn voltas ceallraí ró-íseal nó nuair a shroicheann sé leibhéal muirir riachtanach
• Cosaint ró-voltais nó undervoltage - spreagann múchadh, rabhadh, nó aonrú nuair a ghluaiseann voltas soláthair lasmuigh de raon sábháilte
Iompar Comhartha
• Braite trasnaithe nialasach - aithníonn sé nuair a thrasnaíonn AC nó tonnfhoirm athraitheach 0 V chun críocha uainiúcháin nó sioncrónaithe
• Brath Leibhéal i gcomharthaí analógach - athraíonn ionchur éagsúil isteach in aschur soiléir ON / OFF le haghaidh loighic rialaithe
I ngach cás, déantar comhartha athraitheach a thiontú i stát aschuir soiléir is féidir leis an gcuid eile den chiorcad a úsáid.
Conclúid
Is féidir le op-amp feidhmiú mar chomparáideoir do chiorcaid a éilíonn braite tairseach voltais simplí. Braitheann oibriú iontaofa ar chumraíocht chuí, tagairt chobhsaí, agus úsáid hysteresis chun athrú éagobhsaí a chosc. Mar sin féin, ní mór teorainneacha luas, raon ionchuir agus iompar aschuir a chur san áireamh. Le haghaidh freagairt níos tapúla nó coinníollacha níos déine, soláthraíonn comparáidí tiomnaithe réiteach níos oiriúnaí.
Ceisteanna Coitianta [Ceisteanna Coitianta]
Cad é an difríocht idir ráta slew agus moill iomadaithe i gcomparáid?
Sainmhíníonn an ráta slew cé chomh tapa agus a athraíonn an voltas aschuir, agus is é an mhoill iomadaithe an t-am idir athrú ionchuir agus tús na freagartha aschuir.
An féidir le comparáideoir op-amp difríochtaí voltais an-bheag a bhrath?
Sea, ach braitheann cruinneas ar voltas agus torann fritháireamh. D'fhéadfadh go mbeadh scagadh nó op-amp beachtais ag teastáil ó dhifríochtaí beaga.
Cén fáth a dtáirgeann comparáideoir op-amp aschur mall nó chothromú?
Is é is cúis leis seo ná ráta slew teoranta agus cúiteamh inmheánach, a chuireann cosc ar aistrithe tapa.
Cathain nár chóir op-amp a úsáid mar chomparáide?
Ba chóir é a sheachaint in iarratais ardluais, ardmhinicíochta nó uainithe-chriticiúil ina bhfuil gá le lascadh tapa.
Conas a roghnaíonn tú luachanna hysteresis?
Socraigh hysteresis leathan go leor chun torann a dhiúltú ach beag go leor chun íogaireacht a chaomhnú. Tá sé seo á rialú ag an gcóimheas friotóir aiseolais agus luascadh aschuir.
