vi vil gå over, hvordan man opbygger en spænding komparator kredsløb den enkleste måde ved hjælp af lm311 komparator IC.
Lm311 er en enkelt komparator. Dette betyder, at det er sammensat internt af en komparator.
det sammenligner disse spændingsindgange og bestemmer, hvilken er den større værdi. Baseret på dette kan Elektroniske beslutninger træffes ud fra hvilket input der er størreog hvilket er mindre. Således er en komparator meget nyttig i kredsløb, hvor vi måler niveauer og ønsker, at vores kredsløb skal handle på en bestemt måde baseret på, om niveauet for et input er større eller mindre end en bestemt tærskel.
før vi faktisk bygger vores komparator kredsløb, skal vi først gennemgå detaljeret pinout af en LM311 komparator IC, så du ved, hvad hver pin er, og hvad hver pin gør.
en LM311 er en 8-polet chip.
pinout er vist nedenfor:
Lm311 har 2 strømindgange. Disse er mærket VCC og VEE. VCC, pin 8, er hvor den positive terminal af spændingsforsyningen bliver indsat i. Denne Forsyningsspænding kan være så høj som 36v.VEE, pin 4, er stiften, vi enten forbinder til jorden eller til negativ spænding. I dette kredsløb forbinder vi simpelthen VEE til jorden.Disse 2 terminaler fuldender strømstien til LM311chip og giver den den strøm, den har brug for for at fungere.
GND-stiften, pin 1, forbinder til jorden. Hvis du kiggede på diagrammet over de interne komponenter i LM311, ville du se, at denne pin er emitteren af chipets udgangstransistor. Så når vi forbinder denne pin til jorden, vi jordforbindelse emitteren af output. Denne stift skal være jordet for at kredsløbet skal fungere korrekt. Hvis ikke, vil output altid være tændt, uanset om den ikke-inverterende indgang er større end eller mindre end den inverterende indgang.
Dernæst har vi output pin af chippen. Dette er pin 7 af chippen. Denne pin er en åben kollektor pin. Det er samleren af udgangstransistoren. Så det skal være forbundet til VCC, og det sker normalt gennem en pull-up modstand, men det afhænger af den belastning, vi driver. For en LED vil vi helt sikkert have en modstand for at begrænse strømmen til belastningen.
Dernæst har vi inputstifterne til komparatoren. Vi beskæftiger os nu med komparatoren, der er internt i chippen. Komparatoren har 2 indgangeog en udgang. En indgang, pin 2, er den ikke-inverterende terminal. Den anden indgang, pin 3, er den inverterende terminalspænding. Vi forbinder en referencespænding til den ikke-inverterende terminal. Og vi vil vedhæfte et spændingsdeler kredsløb tilden inverterende terminal på komparatoren. Når den inverterende terminalspænding er større end den ikke-inverterende terminalspænding, trækkes output højt til VCC. Når den inverterende terminalspænding er lavere end den ikke-inverterende terminalspænding, trækkes udgangen lavt til VEE.
dette er de eneste 5 stifter, vi skal forbinde. De andre stifter, der styrer strobe kapacitet og balance vil blive efterladt uden forbindelse; vi vil ikke bruge disse funktioner.
for vores kredsløb forbinder vi et potentiometer til den ikke-inverterende terminal. Dette giver os mulighed for at justerepotentiometeret til at indstille et referencespændingsniveau.
vi forbinder derefter et spændingsdelerkredsløb, der består af en fast modstand og en fotoresistor, til komparatorens inverteringsterminal.
hvordan kredsløbet fungerer, når fotoresistoren udsættes for stærkt lys, har den meget lav modstand. Således falder meget lidt spænding over det (Ohms lov fortæller os dette). Derfor vil spændingen ved inverteringsterminalen være mindre end ved den ikke-inverterende terminal. Så belastningen forbundet til udgangen vil være slukket. Men når fotoresistoren udsættes for mørke, øges dens modstand dramatisk, og det samme vil spændingen, der falder over den. Således vil spændingen inverteringsterminalen nu være større end ved den ikke-inverterende terminal, og således vil belastningen forbundet til udgangen blive tændt.
således vil vores kredsløb fungere som et natlys kredsløb. Det tænder en LED under mørke forhold.
nødvendige komponenter
- LM311 IC
- fotoresistor
- 33k-modstand
- 220-modstand
- Potentiometer
- LED
- 3 ‘AA’ batterier eller dc strømforsyning
modstandene behøver ikke at være nøjagtige, men skal være et sted i nærheden af de angivne værdier.
potentiometeret kan virkelig være nogen værdi.
Lm311 komparator natlys kredsløb
skematisk diagram af natlys kredsløb er vist nedenfor.
så dette er så grundlæggende i et kredsløb, som du kan få med LM311.
da dette er et natlys kredsløb, vil vi have LED ‘ en tændt, når den er mørk og slukket under dagslysforhold.
så vi bruger potentiometeret som kalibrator. Vi indstiller det, så LED ‘ en er slukket under tændte forhold og tændt under mørke forhold. Indstil potentiometeret, så dette er tilfældet.
dette komparatorkredsløb sammenligner derefter denne referencespænding med den spænding, der produceres fra spændingsdeleren mellem fotoresistoren og 33K-modstanden. Det er et virkelig simpelt koncept. Når fotoresistoren udsættes for stærkt lys, falder dens modstand godt under 30K liter. Derfor bliver det meste af spændingen allokeret til 33K-modstanden, og lidt går over fotoresistoren. Således er spændingen produceret af spændingsdeleren mindre end referencespændingen. Derfor trækkes udgangen til GND, hvilket betyder, at LED ‘ en ikke er tændt. Men under mørket, fotoresistorenhar en meget høj modstand, så det meste af spændingen bliver tildelt på tværs af det. Således er spændingen produceret fra skillekredsløbet over referencespændingen. Således trækkes udgangen højt til Vcc, og LED ‘ en tændes.
og dette er grundlaget for vores spændingskomparator kredsløb.
for at se i dette kredsløb i det virkelige liv, se videoen nedenfor.