Comment utiliser un ampli opérationnel comme circuit de comparaison

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Dans cet article, nous apprenons en détail comment utiliser n'importe quel ampli-op comme comparateur dans un circuit pour comparer des différentiels d'entrée et produire les sorties correspondantes.

Qu'est-ce qu'un comparateur d'amplis opérationnels

Nous avons été en utilisant un IC ampli op probablement depuis que nous avons commencé à apprendre l'électronique, je fais référence à ce merveilleux petit IC 741, grâce auquel pratiquement toute conception de circuit basée sur un comparateur devient possible.



Ici, nous discutons de l'un des circuits d'application simples de ce circuit intégré où il est configuré comme comparateur , sans surprise, les applications suivantes peuvent être modifiées de nombreuses manières différentes selon les préférences de l'utilisateur.

Comme son nom l'indique, le comparateur opamp fait référence à la fonction de comparaison entre un ensemble particulier de paramètres ou peut être juste quelques grandeurs comme dans le cas.



Puisque dans l'électronique, nous traitons principalement des tensions et des courants, ces facteurs deviennent les seuls agents et sont utilisés pour faire fonctionner ou réguler ou contrôler les différents composants impliqués.

Dans la conception proposée du comparateur d'amplis op, deux niveaux de tension différents sont essentiellement utilisés aux broches d'entrée pour les comparer, comme indiqué dans le diagramme ci-dessous.

comment configurer les broches d

N'OUBLIEZ PAS, LA TENSION SUR LES BROCHES D'ENTRÉE NE DOIT PAS DÉPASSER LE NIVEAU D'ALIMENTATION CC DE L'AMPOULE OP, DANS LA FIGURE CI-DESSUS, ELLE NE DOIT PAS DÉPASSER +12 V

Les deux broches d'entrée d'un ampli opérationnel sont appelées inverseuses (avec un signe moins) et la broche non inverseuse (avec un signe plus) deviennent les entrées de détection de l'ampli opérationnel.

Lorsqu'elle est utilisée comme comparateur, l'une des broches sur les deux est appliquée avec une tension de référence fixe tandis que l'autre broche est alimentée avec la tension dont le niveau doit être surveillé, comme indiqué ci-dessous.

comment ajouter une référence fixe à un ampli opérationnel

La surveillance de la tension ci-dessus se fait en référence à la tension fixe qui a été appliquée à l'autre broche complémentaire.

Par conséquent, si la tension qui doit être surveillée dépasse ou tombe en dessous de la tension de seuil de référence fixe, la sortie revient à l'état ou change sa condition d'origine ou change sa polarité de tension de sortie.

Démo vidéo

https://youtu.be/phPVpocgpaI

Comment fonctionne un comparateur Opamp

Analysons l'explication ci-dessus en étudiant l'exemple de circuit suivant d'un commutateur de capteur de lumière.

En regardant le schéma de circuit, nous trouvons le circuit configuré de la manière suivante:

Nous pouvons voir que la broche n ° 7 de l'ampli-op qui est la broche d'alimentation + est connectée au rail positif, de même que sa broche n ° 4 qui est la broche d'alimentation négative est connectée au rail d'alimentation négatif ou plutôt zéro de l'alimentation. .

Le couple de connexions de broches ci-dessus alimente le CI afin qu'il puisse continuer avec ses fonctions prévues.

Maintenant, comme indiqué précédemment, la broche n ° 2 du circuit intégré est connectée à la jonction de deux résistances dont les extrémités sont connectées aux rails positifs et négatifs de l'alimentation.

Cet agencement des résistances est appelé un diviseur de potentiel, ce qui signifie que le potentiel ou le niveau de tension à la jonction de ces résistances sera approximativement la moitié de la tension d'alimentation, donc si la tension d'alimentation est de 12, la jonction du réseau diviseur de potentiel sera être 6 volts et ainsi de suite.

Si la tension d'alimentation est bien régulée, le niveau de tension ci-dessus sera également bien fixé et pourra donc être utilisé comme tension de référence pour la broche # 2.

Par conséquent, en se référant à la tension de jonction des résistances R1 / R2, cette tension devient la tension de référence à la broche n ° 2, ce qui signifie que le circuit intégré surveillera et répondra à toute tension qui pourrait dépasser ce niveau.

La tension de détection qui doit être surveillée est appliquée à la broche n ° 3 du circuit intégré, dans notre exemple, elle se fait via un LDR. La broche n ° 3 est connectée à la jonction de la broche LDR et d'une borne préréglée.

Cela signifie que cette jonction redevient un diviseur de potentiel, dont le niveau de tension cette fois n'est pas fixe car la valeur LDR ne peut pas être fixée et variera avec les conditions de lumière ambiante.

Supposons maintenant que vous souhaitiez que le circuit détecte la valeur LDR à un moment donné juste au crépuscule, vous ajustez le préréglage de sorte que la tension à la broche n ° 3 ou à la jonction du LDR et du préréglage passe juste au-dessus de la marque 6V.

Lorsque cela se produit, la valeur augmente au-dessus de la référence fixe à la broche n ° 2, cela informe le circuit intégré de la tension de détection augmentant au-dessus de la tension de référence à la broche n ° 2, cela rétablit instantanément la sortie du circuit intégré qui passe au positif à partir de sa tension zéro initiale. positionner.

Le changement ci-dessus de l'état de l'IC de zéro à positif, déclenche l'étage de commande de relais qui allume la charge ou les lumières qui pourraient être connectées aux contacts appropriés du relais.

N'oubliez pas que les valeurs des résistances connectées à la broche n ° 2 peuvent également être modifiées pour modifier le seuil de détection de la broche n ° 3, de sorte qu'elles sont toutes interdépendantes, vous donnant un grand angle de variation des paramètres du circuit.

Une autre caractéristique des R1 et R2 est qu'elle évite le besoin d'utiliser une alimentation à double polarité, ce qui rend la configuration impliquée très simple et soignée.

Interchanger le paramètre de détection avec le paramètre de réglage

Comme indiqué ci-dessous, la réponse de fonctionnement expliquée ci-dessus peut être simplement inversée en interchangeant les positions des broches d'entrée du circuit intégré ou, en considérant une autre option où nous n'intervertissons que les positions du LDR et du préréglage.

C'est ainsi que tout ampli op de base se comporte lorsqu'il est configuré en tant que comparateur.

Pour résumer, nous pouvons dire que dans tout compartiment basé sur un opamp, les opérations suivantes ont lieu:

Exemple pratique n ° 1

1) Lorsque la broche inverseuse (-) est appliquée à une référence de tension fixe et que la broche d'entrée non inverseuse (+) est soumise à une variation de détection de volatge, la sortie de l'amplificateur opérationnel reste 0V ou négative tant que le (+) la tension de la broche reste inférieure au niveau de tension de la broche de référence (-).

Alternativement, dès que la tension de la broche (+) dépasse la tension (-), la sortie passe rapidement au niveau CC d'alimentation positif.

Exemple # 2

1) Inversement, lorsque la broche non inverseuse (+) est appliquée à une référence de tension fixe et que la broche d'entrée inverseuse (-) est soumise à une tension de détection changeante, la sortie de l'amplificateur opérationnel reste alimentée en CC ou positive tant que la tension de la broche (-) reste inférieure au niveau de tension de la broche de référence (+).

Alternativement, dès que la tension de la broche (-) dépasse la tension (+), la sortie devient rapidement négative ou passe à 0V.




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