Acasă » Aplicaţii practice » 06 - Circuite semiconductoare discrete
- Comparator de tensiune cu AO
- Repetor de tensiune de precizie
- Amplificator neinversor
Scopul experimentului
Utilizarea unui amplificator operaţional pe post de comparator.
Materiale necesare
Un amplificator operaţional (AO), model 1458 sau 353; trei baterii de 6 V sau surse de tensiune echivalente; două potenţiometre liniare de 10 kΩ; un LED; un rezistor de 330 Ω; un rezistor de 470 Ω.
Acest experiment necesită doar un singur AO. Atât modelul 1458 cât şi 353 sunt unităţi duale, conţinând două amplificatoare complete în aceiaşi capsulă DIP cu 8 pini. Este indicat să cumpăraţi şi să utilizaţi AO duale în locul celor simple, chiar dacă proiectul în cauză necesită unul singur, deoarece aceste unităţi sunt mai versatile (acelaşi AO poate fi folosit pentru proiectele ce necesită un singur amplificator dar şi pentru proiectele ce necesită două amplificatoare).
Circuitul realizat arată astfel:
Explicarea şi utilizarea comparatorului cu AO
Un circuit comparator, compară două semnale de tensiune şi determină care din ele este mai mare. Rezultatul comparaţiei este indicat de tensiunea de ieşire: dacă ieşirea amplificatorului operaţional este saturată în direcţie pozitivă, atunci intrarea neinversoare (+) este mai mare, sau mai pozitivă, decât intrarea inversoare (-), toate tensiunile având ca punct de referinţă masa. Dacă tensiunea de ieşire a AO este apropiata de tensiunea bornei negative a sursei de tensiune (în cazul de faţă, 0 V, sau potenţialul masei), înseamnă că tensiunea aplicată pe intrarea inversoare (-) este mai mare decât cea aplicată pe intrarea neinversoare (+).
Este mult mai uşor să observăm acest comportament realizând circuitul de mai sus, decât să citim o descriere. În experimentul de faţă, folosim două potenţiometre pentru aplicarea unor tensiuni variabile la intrările AO, pentru a fi comparate. Ieşirea AO este indicată vizual cu ajutorul LED-ului. Prin ajustarea celor două potenţiometre, şi observarea LED-ului, putem înţelege relativ uşor funcţia de comparator a unui circuit.
Opţional, dacă doriţi să înţelegeţi şi mai bine acest circuit, conectaţi o pereche de voltmetre la intrările AO (ambele voltmetre conectate faţă de masă). Puteţi face astfel o comparaţie numerică între cele două tensiuni de intrare şi starea LED-ului:
Aceste tipuri de circuite sunt adesea folosite pentru a compara valorile rezultate în urma măsurătorilor fizice. Singura cerinţa este ca aceste valori fizice să poată fi transformate în semnale de tensiune, prin intermediul senzorilor şi traductoarelor. De exemplu, să ataşăm un generator de un anemometru (instrument pentru măsurarea vitezei vântului). Tensiunea produsă de generator va fi în acest caz direct proporţională cu viteza vântului. Acest semnal de „viteză” poate comparat cu un semnal de tensiune fix prin intermediul unui circuit comparator cu AO. Când viteza vântului depăşeşte valoarea tensiunii fixe, LED-ul se va aprinde, obţinând astfel o semnalizare vizuală:
