Video: PierAisa #344: Amplificatori con 1 OPAMP 2024
Un comparatore di tensione è un circuito elettronico che confronta due tensioni di ingresso e consente di sapere quale delle due è maggiore. È facile creare un comparatore di tensione da un amplificatore operazionale, perché la polarità del circuito di uscita dell'amplificatore operazionale dipende dalla polarità della differenza tra le due tensioni di ingresso.
Supponiamo di avere una fotocellula che genera 0. 5 V quando è esposta alla piena luce del sole e si desidera utilizzare questa fotocellula come sensore per determinare quando è giorno. È possibile utilizzare un comparatore di tensione per confrontare la tensione della fotocellula con una tensione di riferimento di 0. 5 V per determinare se il sole splende o meno.
Nel circuito comparatore di tensione, prima viene applicata una tensione di riferimento all'ingresso invertente (V - ); quindi la tensione da confrontare con la tensione di riferimento viene applicata all'ingresso non invertente. La tensione di uscita dipende dal valore della tensione di ingresso rispetto alla tensione di riferimento, come segue:
| Tensione di ingresso | Tensione di uscita |
|---|---|
| Minore della tensione di riferimento | Negativa |
| Tensione di riferimento uguale a | Zero |
| Maggiore della tensione di riferimento | Positivo < Si noti che il livello di tensione per entrambe le tensioni di uscita positive e negative sarà di circa 1 V in meno rispetto all'alimentazione. Pertanto, se l'alimentazione dell'amplificatore operazionale è 9 V, la tensione di uscita sarà di +8 V se la tensione di ingresso è maggiore della tensione di riferimento, 0 V se la tensione di ingresso è uguale alla tensione di riferimento e -8 V se la tensione di ingresso è inferiore alla tensione di riferimento. |
Per creare un comparatore di tensione che crei un'uscita di tensione positiva se la tensione di ingresso è
inferiore a una tensione di riferimento, applicare la tensione di riferimento all'ingresso invertente (V - ), e la tensione di ingresso viene applicata all'input non invertente (V + ). Il circuito del comparatore di tensione finale che dovresti conoscere è il
comparatore di finestre, che ti consente di sapere se la tensione di ingresso rientra in un determinato intervallo. Un comparatore di finestre richiede tre ingressi: una tensione di riferimento bassa, una tensione di riferimento elevata e una tensione di ingresso. L'uscita del comparatore di finestre sarà una tensione positiva solo se la tensione di ingresso è maggiore della bassa tensione di riferimento e inferiore alla tensione di riferimento elevata.Se la tensione di ingresso è inferiore alla tensione di riferimento bassa, l'uscita sarà zero. Allo stesso modo, se la tensione di ingresso è maggiore della tensione di riferimento alta, anche l'uscita sarà zero.
Sono necessari due operazionali per creare un comparatore di finestre. Un amplificatore operazionale è configurato per produrre una tensione di uscita positiva solo se l'ingresso è maggiore della bassa tensione di riferimento (V
REF (LOW) ). L'altro amplificatore operazionale è configurato per produrre una tensione di uscita positiva solo se l'ingresso è inferiore alla tensione di riferimento alta (V REF (ALTO) ). La tensione di ingresso è collegata a entrambi gli op-amp; la tensione di uscita viene inviata attraverso diodi per consentire solo la tensione positiva e quindi combinata. L'uscita risultante avrà tensione positiva solo se la tensione in ingresso cade tra le tensioni di riferimento basse e alte.
Si noti che i collegamenti dell'alimentatore non sono visualizzati separatamente per ciascun amplificatore operazionale nel circuito. È comune omettere le connessioni dell'alimentatore quando si utilizzano più amplificatori operazionali in un singolo circuito. Se i collegamenti dell'alimentatore fossero mostrati per tutti gli amplificatori operazionali, i collegamenti dell'alimentazione complicherebbero inutilmente lo schema.
