Электроника:Эксперименты/Аналоговые интегральные схемы/Компаратор напряжения: различия между версиями
Myagkij (обсуждение | вклад) Нет описания правки |
Myagkij (обсуждение | вклад) (удалил лишнюю категорию) |
||
Строка 58: | Строка 58: | ||
{{Навигационная таблица/Электроника}} | {{Навигационная таблица/Электроника}} | ||
{{Навигационная таблица/Телепорт}} | {{Навигационная таблица/Телепорт}} | ||
Версия от 10:04, 19 июня 2022
Компаратор напряжения[1]
Оборудование и материалы
- Операционный усилитель, рекомендуемая модель 1458 или 353 (каталог Radio Shack №№ 276-038 и 900-6298 соответственно)
- Три батарейки по 6 вольт
- Два потенциометра 10 кОм, линейный конус (каталог Radio Shack №271-1715)
- Один светодиод (каталог Radio Shack №276-026 или аналог)
- Один резистор 330 Ом
- Один резистор 470 Ом
Для этого эксперимента требуется только один операционный усилитель. Обе модели 1458 и 353 представляют собой «двойные» операционные усилители. Две полноценные схемы усилителя размещены в общем 8-контактном DIP-корпусе.
Я рекомендую вам приобретать и использовать «двойные» операционные усилители вместо «одинарных», даже если для проекта требуется только один, потому что они более универсальны (один и тот же блок операционного усилителя может работать как в проектах, требующих только одного усилителя, так и в требующих двух). В интересах покупки и хранения наименьшего количества компонентов для вашей домашней лаборатории это имеет смысл.
Ссылки по теме
- «Уроки по электрическим цепям», том III «Полупроводники», глава 8: «Операционные усилители»
Цели эксперимента
- Проиллюстрировать, как использовать операционный усилитель в качестве компаратора
Схематическая диаграмма
Иллюстрации
Ход эксперимента
Схема компаратора сравнивает два сигнала напряжения и определяет, какой из них больше. Результат этого сравнения указывается выходным напряжением: если выход операционного усилителя насыщается в положительном направлении, неинвертирующий вход «+» имеет большее (более положительное) напряжение, чем инвертирующий вход «-», все напряжения измеряется относительно «земли». Если напряжение операционного усилителя близко к отрицательному напряжению питания (в данном случае 0 вольт или потенциал «земли»), сие значит, что на инвертирующий вход «-» подаётся большее напряжение, чем на неинвертирующий вход «+».
Это поведение гораздо проще понять, экспериментируя со схемой компаратора, чем читая чьё-то словесное описание опыта. В этом эксперименте два потенциометра подают переменные напряжения, которые операционный усилитель сравнивает. Состояние выхода операционного усилителя отображается визуально с помощью светодиода. Регулируя два потенциометра и наблюдая за светодиодом, можно легко понять функцию схемы компаратора.
Для лучшего понимания работы этой схемы вы можете подключить пару вольтметров к входным клеммам операционного усилителя (оба вольтметра относятся к «земле»), чтобы оба входных напряжения можно было численно сравнить друг с другом, эти показания счётчика сравниваются с показаниями состояния светодиода:
Схемы компараторов широко используются для сравнения физических измерений при условии, что эти физические переменные могут быть преобразованы в сигналы напряжения. Например, если к колесу анемометра прикрепить небольшой генератор для выработки напряжения, пропорционального скорости ветра, этот сигнал скорости ветра можно будет сравнить с «заданным» напряжением и сравнить с помощью операционного усилителя для подачи сигнала тревоги при угрожающе высокой скорости ветра:
См.также
Внешние ссылки