áttekintjük, hogyan lehet a feszültség-összehasonlító áramkört a legegyszerűbb módon felépíteni az LM311 komparátor IC segítségével.
az LM311 egyetlen komparátor. Ez azt jelenti, hogy belsőleg egy komparátorból áll.
összehasonlítja ezeket a feszültség bemeneteket, és meghatározza, melyik a nagyobb érték. Ennek alapján elektronikus döntéseket lehet hozni, amelyek alapján a bemenet nagyobbés ami kisebb. Így a komparátor nagyon hasznos olyan áramkörökben, ahol szinteket mérünk, és azt akarjuk, hogy áramkörünk bizonyos módon járjon el annak alapján, hogy a bemenet szintje nagyobb vagy kisebb, mint egy bizonyos küszöb.
mielőtt ténylegesen felépítenénk a komparátor áramkört, először részletesen át kell néznünk az LM311 komparátor IC csatlakozóját, hogy tudjuk, mi az egyes csapok és mit csinálnak.
az LM311 egy 8 tűs chip.
a pinout az alábbiakban látható:
az LM311 2 bemenettel rendelkezik. Ezek VCC és VEE címkével vannak ellátva. VCC, tű 8, ahol a feszültségellátás pozitív kivezetése be van helyezve. Ez a tápfeszültség lehet olyan magas, mint 36V. VEE, pin 4, a pin mi sem csatlakozni a földre, vagy a negatív feszültség. Ebben az áramkörben egyszerűen csatlakoztatjuk a VEE-t a földhöz.Ez a 2 terminál teljesíti az lm311chip tápellátási útvonalát, és megadja a működéséhez szükséges energiát.
a GND csap, az 1.csap, csatlakozik a földhöz. Ha megnézte az LM311 belső alkatrészeinek diagramját, látni fogja, hogy ez a tű a chip kimeneti tranzisztorának kibocsátója. Tehát amikor ezt a csapot a földhöz csatlakoztatjuk, földeljük a kimenet emitterét. Ezt a csapot földelni kell annak érdekében, hogy az áramkör megfelelően működjön. Ha nem, akkor a kimenet mindig be lesz kapcsolva, függetlenül attól, hogy a nem invertáló bemenet nagyobb vagy kisebb, mint az invertáló bemenet.
ezután megvan a chip kimeneti tűje. Ez a chip 7-es tűje. Ez a csap egy nyitott kollektorcsap. Ez a kimeneti tranzisztor kollektora. Tehát csatlakoztatni kell a VCC-hez, és ez általában egy felhúzó ellenálláson keresztül történik, de ez attól függ, hogy milyen terhelést táplálunk. Egy LED-hez feltétlenül szeretnénk egy ellenállást, amely korlátozza az áramot a terhelésre.
ezután megvan a komparátor bemeneti csapja. Most foglalkozunk a komparátorral, amely a chipen belül van. A komparátor 2 bemenettel rendelkezikés egy kimenet. Az egyik bemenet, a pin 2, a nem invertáló terminál. A második bemenet, a 3. tű, az invertáló terminálfeszültség. Csatlakoztatunk egy referenciafeszültséget a nem invertáló terminálhoz. Ezenkívül egy feszültségosztó áramkört csatlakoztatunka komparátor invertáló terminálja. Ha az invertáló kapocsfeszültség nagyobb, mint a nem invertáló kapocsfeszültség, akkor a kimenet magasra kerül a VCC-re. Ha az invertáló kapocsfeszültség alacsonyabb, mint a nem invertáló kapocsfeszültség, akkor a kimenetet alacsonyan húzzák VEE-re.
ez az egyetlen 5 tű, amelyet csatlakoztatni fogunk. A strobe képességet és egyensúlyt szabályozó többi csap nem kapcsolódik egymáshoz; nem fogjuk használni ezeket a funkciókat.
áramkörünkhöz egy potenciométert csatlakoztatunk a nem invertáló terminálhoz. Ez lehetővé teszi számunkra a beállításta potenciométer a referenciafeszültség szintjének beállításához.
ezután egy rögzített ellenállásból és egy fotorezisztorból álló feszültségosztó áramkört csatlakoztatunk a komparátor invertáló termináljához.
az áramkör működése az, amikor a fotorezisztor erős fénynek van kitéve, nagyon alacsony ellenállással rendelkezik. Így nagyon kevés feszültség esik át rajta (ohm törvénye ezt mondja nekünk). Ezért az invertáló kapocs feszültsége kisebb lesz, mint a nem invertáló kapocsnál. Tehát a kimenethez csatlakoztatott terhelés ki lesz kapcsolva. Amikor azonban a fotorezisztor sötétségnek van kitéve, ellenállása drámaian megnő, így a rá eső feszültség is. Így az invertáló terminál feszültsége most nagyobb lesz, mint a nem invertáló terminálnál, így a kimenethez csatlakoztatott terhelés bekapcsol.
így áramkörünk éjszakai fényáramkörként fog működni. Sötét körülmények között egy LED-et kapcsol be.
szükséges alkatrészek
- LM311 IC
- fotorezisztor
- 33K az ellenállás
- 220 az ellenállás
- potenciométer
- LED
- 3 ‘AA’ elemek vagy egyenáramú tápegység
az ellenállásoknak nem kell pontosnak lenniük, hanem valahol a megadott értékek közelében kell lenniük.
a potenciométer valóban bármilyen érték lehet.
LM311 összehasonlító éjszakai fénykör
az éjszakai fénykör vázlatos ábrája az alábbiakban látható.
tehát ez olyan alapvető áramkör, amennyit csak lehet az LM311-gyel.
mivel ez egy éjszakai fényáramkör, azt akarjuk, hogy a LED bekapcsoljon, ha sötét, nappali körülmények között pedig ki van kapcsolva.
tehát a potenciométert kalibrátorként használjuk. Úgy állítjuk be, hogy a LED világítási körülmények között kialudjon, sötét körülmények között pedig be legyen kapcsolva. Hangolja be a potenciométert úgy, hogy ez a helyzet legyen.
ez a komparátor áramkör ezt a referenciafeszültséget összehasonlítja a fotorezisztor és a 33K ++ ellenállás közötti feszültségosztóból származó feszültséggel. Ez egy nagyon egyszerű koncepció. Amikor a fotorezisztor erős fénynek van kitéve, ellenállása jóval 30K alá esik. Ezért a feszültség nagy része a 33K-os ellenálláshoz kerül, és kevés megy át a fotorezisztoron. Így a feszültségosztó által termelt feszültség kisebb, mint a referenciafeszültség. Ezért a kimenet GND-re van húzva, ami azt jelenti, hogy a LED nem működik. Azonban a sötétség alatt a fotorezisztornagyon nagy ellenállással rendelkezik, így a feszültség nagy része elosztásra kerül. Így az elválasztó áramkörből előállított feszültség meghaladja a referenciafeszültséget. Így a Kimenet magas a Vcc-hez, és a LED bekapcsol.
és ez az alapja a feszültség összehasonlító áramkör.
ahhoz, hogy ebben az áramkörben a valós életben, lásd az alábbi videót.