Wir werden gehen über wie zu bauen eine spannung komparator schaltung die einfachste weg mit die LM311 komparator IC.
Der LM311 ist ein einzelner Komparator. Dies bedeutet, dass es intern aus einem Komparator besteht.
Es vergleicht diese Spannungseingänge und bestimmt, welcher der größere Wert ist. Auf dieser Grundlage können elektronische Entscheidungen darüber getroffen werden, welcher Input größer und welcher kleiner ist. Daher ist ein Komparator sehr nützlich in Schaltungen, in denen wir Pegel messen und möchten, dass unsere Schaltung auf eine bestimmte Weise wirkt, je nachdem, ob der Pegel eines Eingangs größer oder kleiner als ein bestimmter Schwellenwert ist.
Bevor wir unsere Komparatorschaltung tatsächlich bauen, müssen wir zuerst die Pinbelegung eines LM311-Komparator-ICS im Detail durchgehen, damit Sie wissen, was jeder Pin ist und was jeder Pin tut.
Ein LM311 ist ein 8-poliger Chip.
Die Pinbelegung ist unten dargestellt:
Der LM311 verfügt über 2 Stromeingänge. Diese sind mit VCC und VEE gekennzeichnet. VCC, Stift 8, ist, wo der Pluspol der Spannungsversorgung wird eingefügt in. Diese Versorgungsspannung kann bis zu 36V betragen. VEE, Pin 4, ist der Pin, den wir entweder mit Masse oder mit negativer Spannung verbinden. In dieser Schaltung verbinden wir einfach VEE mit Masse.Diese 2 terminals komplette die power pfad für die LM311chip und gibt es die power es muss funktion.
Die GND pin, pin 1, verbindet zu boden. Wenn Sie sich das Diagramm der internen Komponenten des LM311 ansehen, sehen Sie, dass dieser Pin der Emitter des Ausgangstransistors des Chips ist. Wenn wir also diesen Pin mit Masse verbinden, erden wir den Emitter des Ausgangs. Dieser Pin muss geerdet sein, damit der Stromkreis ordnungsgemäß funktioniert. Wenn nicht, ist der Ausgang immer an, unabhängig davon, ob der nichtinvertierende Eingang größer oder kleiner als der invertierende Eingang ist.
Als nächstes haben wir den Ausgangspin des Chips. Dies ist Pin 7 des Chips. Dieser Pin ist ein Open Collector Pin. Es ist der Kollektor des Ausgangstransistors. Es muss also an VCC angeschlossen werden, und dies geschieht normalerweise über einen Pull-Up-Widerstand, aber es hängt von der Last ab, die wir mit Strom versorgen. Für eine LED wollen wir definitiv einen Widerstand, um den Strom zur Last zu begrenzen.
Als nächstes haben wir die Eingangspins für den Komparator. Wir beschäftigen uns nun mit dem Komparator, der sich intern im Chip befindet. Der Komparator hat 2 Eingangeund ein Ausgang. Ein Eingang, Pin 2, ist der nichtinvertierende Anschluss. Der zweite Eingang, Pin 3, ist die invertierende Klemmenspannung. Wir werden eine Referenzspannung an den nichtinvertierenden Anschluss anschließen. Und wir werden eine Spannungsteilerschaltung anhängender invertierende Anschluss des Komparators. Wenn die invertierende Klemmenspannung größer als die nichtinvertierende Klemmenspannung ist, wird der Ausgang hoch auf VCC gezogen. Wenn die invertierende Klemmenspannung niedriger als die nichtinvertierende Klemmenspannung ist, wird der Ausgang niedrig nach VEE gezogen.
Dies sind die einzigen 5 Pins, die wir verbinden werden. Die anderen Pins, die die Strobe-Fähigkeit und Balance steuern, bleiben unverbunden; Wir werden diese Funktionen nicht verwenden.
Für unsere Schaltung verbinden wir ein Potentiometer mit der nicht invertierenden Klemme. Dies ermöglicht es uns, das Potentiometer einzustellen, um einen Referenzspannungspegel einzustellen.
Wir werden dann eine Spannungsteilerschaltung, bestehend aus einem Festwiderstand und einem Fotowiderstand, an den invertierenden Anschluss des Komparators anschließen.
Wie die Schaltung funktioniert, wenn der Fotowiderstand hellem Licht ausgesetzt ist, hat er einen sehr geringen Widerstand. Daher fällt sehr wenig Spannung darüber (das Ohmsche Gesetz sagt uns dies). Daher ist die Spannung am invertierenden Anschluss geringer als am nicht invertierenden Anschluss. Die an den Ausgang angeschlossene Last ist also ausgeschaltet. Wenn der Fotowiderstand jedoch der Dunkelheit ausgesetzt wird, steigt sein Widerstand dramatisch an, ebenso wie die Spannung, die darüber fällt. Somit ist die Spannung am invertierenden Anschluss jetzt größer als am nicht invertierenden Anschluss, und die an den Ausgang angeschlossene Last wird eingeschaltet.
So, unsere schaltung wird funktion als nacht licht schaltung. Es wird eine LED bei dunklen Bedingungen einschalten.
Benötigte Komponenten
- LM311 IC
- Fotowiderstand
- 33KΩ Widerstand
- 220Ω Widerstand
- Potentiometer
- LED
- 3 ‚AA‘ Batterien oder DC-Stromversorgung
Die Widerstände müssen nicht exakt sein, sollten aber irgendwo in der Nähe der angegebenen Werte liegen.
Das Potentiometer kann wirklich jeder Wert sein.
LM311 Komparator Nacht Licht Schaltung
Die schematische darstellung der nacht licht schaltung ist unten dargestellt.
Dies ist also eine so grundlegende Schaltung, wie Sie mit dem LM311 erhalten können.
Da es sich um eine Nachtlichtschaltung handelt, soll die LED bei Dunkelheit eingeschaltet und bei Tageslicht ausgeschaltet werden.
Wir verwenden also das Potentiometer als Kalibrator. Wir stimmen es so ab, dass die LED bei beleuchteten Bedingungen ausgeschaltet und bei dunklen Bedingungen eingeschaltet ist. Stellen Sie das Potentiometer so ein, dass dies der Fall ist.
Diese Komparatorschaltung vergleicht dann diese Referenzspannung mit der Spannung, die aus dem Spannungsteiler zwischen dem Fotowiderstand und dem 33KΩ Widerstand erzeugt wird. Es ist ein wirklich einfaches Konzept. Wenn der Fotowiderstand hellem Licht ausgesetzt wird, fällt sein Widerstand deutlich unter 30 Kω. Daher wird der größte Teil der Spannung dem 33-Kω-Widerstand zugewiesen und wenig fließt über den Fotowiderstand. Somit ist die vom Spannungsteiler erzeugte Spannung kleiner als die Referenzspannung. Daher wird der Ausgang auf GND gezogen, was bedeutet, dass die LED nicht mit Strom versorgt wird. Während der Dunkelheit jedoch der Fotowiderstandhat einen sehr hohen Widerstand, so dass der größte Teil der Spannung darüber verteilt wird. Somit liegt die von der Teilerschaltung erzeugte Spannung oberhalb der Referenzspannung. Somit wird der Ausgang hoch auf Vcc gezogen und die LED leuchtet auf.
Und das ist die Basis unserer Spannungskomparatorschaltung.
Um in dieser Schaltung im wirklichen Leben zu sehen, sehen Sie das Video unten.