Componentes eletrônicos: como usar um amplificador operacional como um comparador de tensão
Video: Comparador de tensão
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UMA comparador de tensão é um circuito eletrônico que compara duas tensões de entrada e permite que você saiba qual dos dois é maior. É fácil de criar um comparador de tensão a partir de um amplificador operacional, porque a polaridade do circuito de saída do op-amp depende da polaridade da diferença entre as duas voltagens de entrada.
Video: #35 Gráfico de Função de Transferência de um Comparador de Tensão
Suponha que você tem uma fotocélula que gera 0,5 V quando é exposto à luz solar completa, e você quiser usar este fotocélula como um sensor para determinar quando é a luz do dia. É possível utilizar um comparador de tensão para comparar a voltagem da célula fotoeléctrica com uma tensão de referência de 0,5 V para determinar se ou não o sol brilha.
No circuito de tensão de comparação, a primeira tensão de referência é aplicado à entrada inversora (V-) -, em seguida, a tensão para ser comparada com a voltagem de referência é aplicado à entrada não inversora. A tensão de saída depende do valor da tensão de entrada em relação à tensão de referência, como se segue:
| Tensão de entrada | Voltagem de saída |
|---|---|
| Menos do que a tensão de referência | Negativo |
| Igual à referência de tensão | Zero |
| Superior a tensão de referência | Positivo |
Note-se que o nível de tensão para ambos as tensões de saída positivos e negativos será de cerca de 1 V menos do que a fonte de alimentação. Assim, se a fonte de alimentação op-amp é de 9 V, a tensão de saída vai ser 8 V, se a tensão de entrada for maior do que a tensão de referência, 0 V, se a tensão de entrada é igual à tensão de referência, e se -8 V a tensão de entrada é menor do que a tensão de referência.
Video: Amplificador Operacional - Simulação- Fotocélula
É possível modificar o circuito para eliminar a tensão negativa se a entrada é inferior à da referência, enviando a saída através de um diodo. Neste circuito, uma tensão positivo aparece na saída, se a tensão de entrada for maior do que a referência da voltagem de outro modo, não existe tensão de saída.
Para criar um comparador de voltagem que cria uma saída de tensão positiva, se a tensão de entrada é menos que uma tensão de referência, aplicar a tensão de referência para o inversor (V-) De entrada, e a tensão de entrada é aplicada ao não inversora (V+) entrada.
O circuito final tensão comparador você deve saber sobre o comparador de janela, que permite saber se a tensão de entrada cai dentro de um determinado intervalo. Um comparador de janela requer três entradas: uma baixa tensão de referência, uma tensão de referência alta e uma tensão de entrada.
A saída do comparador de janela vai ser uma tensão positiva apenas se a tensão de entrada for maior do que a tensão de referência baixa e menos do que a tensão de referência alta. Se a tensão de entrada é menor do que a tensão de referência baixa, a saída será zero. Da mesma forma, se a tensão de entrada for maior do que a tensão de referência alta, a saída também vai ser igual a zero.
Video: Circuito Comparador (Amplificador Operacional LM324)
Você precisa de dois amplificadores operacionais para criar uma janela de comparação. Um amplificador operacional está configurado para produzir a tensão de saída positivo apenas se a entrada é maior do que a tensão de referência baixa (VREF (LOW)). O outro amplificador operacional está configurado para produzir a tensão de saída positivo apenas se a entrada for menor do que a tensão de referência de alta (VREF (ALTA)).
A tensão de entrada está ligado a ambos op AMPS a tensão de saída é enviado através dos diodos para permitir que apenas a tensão positiva e, em seguida, combinadas. A saída resultante terá uma tensão positiva apenas se a tensão de entrada cair entre as voltagens de referência elevada e baixa.
Note-se que as ligações de fornecimento de energia não são apresentados separadamente para cada amplificador operacional em circuito. É comum para omitir as ligações de fornecimento de energia quando vários amplificadores operacionais são utilizados num único circuito. Se as conexões de alimentação foram apresentados para todos os amplificadores operacionais, as ligações de fornecimento de energia iria complicar o esquema desnecessariamente.