vom trece peste cum să construim un circuit de comparator de tensiune cel mai simplu mod folosind comparatorul LM311 IC.
LM311 este un singur comparator. Aceasta înseamnă că este compus intern dintr-un comparator.
compară aceste intrări de tensiune și determină care este valoarea mai mare. Pe baza acestui fapt, se pot lua decizii electronice pe baza cărora intrarea este mai mareși care este mai mică. Astfel, un comparator este foarte util în circuitele în care măsurăm nivelurile și dorim ca circuitul nostru să acționeze într-un anumit mod bazat pe faptul dacă nivelul unei intrări este mai mare sau mai mic decât un anumit prag.
înainte de a construi efectiv circuitul nostru de comparator, trebuie mai întâi să trecem în detaliu pinout-ul unui IC comparator LM311, astfel încât să știți ce este fiecare pin și ce face fiecare pin.
un lm311 este un cip cu 8 pini.
pinout-ul este prezentat mai jos:
Lm311 are 2 intrări de alimentare. Acestea sunt etichetate VCC și VEE. VCC, pinul 8, este locul în care se introduce borna pozitivă a sursei de tensiune. Această tensiune de alimentare poate fi la fel de mare ca 36V. VEE, pinul 4, este pinul pe care îl conectăm fie la masă, fie la tensiune negativă. În acest circuit, conectăm pur și simplu VEE la masă.Aceste 2 terminale completează calea de alimentare pentru LM311chip și îi conferă puterea de care are nevoie pentru a funcționa.
pinul GND, pinul 1, se conectează la masă. Dacă te-ai uitat la diagrama componentelor interne ale lm311, ai vedea că acest pin este emițătorul tranzistorului de ieșire al cipului. Deci, când conectăm acest pin la masă, împământăm emițătorul ieșirii. Acest știft trebuie să fie legat la pământ pentru ca circuitul să funcționeze corect. Dacă nu, ieșirea va fi întotdeauna pornită, indiferent dacă intrarea neinvertitoare este mai mare sau mai mică decât intrarea inversoare.
apoi, avem pinul de ieșire al cipului. Acesta este pinul 7 al cipului. Acest pin este un pin colector deschis. Este colectorul tranzistorului de ieșire. Deci, trebuie să fie conectat la VCC și acest lucru se face în mod normal printr-un rezistor de tragere, dar depinde de sarcina pe care o alimentăm. Pentru un LED, cu siguranță dorim un rezistor pentru a limita curentul la sarcină.
apoi, avem pinii de intrare pentru comparator. Acum avem de-a face cu comparatorul care se află intern în cip. Comparatorul are 2 intrăriși o ieșire. O intrare, pinul 2, este terminalul neinvertor. A doua intrare, pinul 3, este tensiunea terminală inversoare. Vom conecta o tensiune de referință la terminalul neinvertor. Și vom atașa un circuit de divizor de tensiune lapinalul inversor al comparatorului. Când tensiunea terminalului inversor este mai mare decât tensiunea terminalului neinvertor, atunci ieșirea este trasă la VCC. Când tensiunea terminalului inversor este mai mică decât tensiunea terminalului neinvertor, atunci ieșirea este trasă la VEE.
acestea sunt singurele 5 pini pe care le vom conecta. Ceilalți pini care controlează capacitatea și echilibrul stroboscopului vor fi lăsați neconectați; nu vom folosi aceste caracteristici.
pentru circuitul nostru, vom conecta un potențiometru la terminalul neinvertor. Acest lucru ne va permite să ajustăm potențiometrul pentru a seta un nivel de tensiune de referință.
vom conecta apoi un circuit divizor de tensiune, format dintr-un rezistor fix și un fotorezistor, la borna inversoare a comparatorului.
modul în care funcționează circuitul este atunci când fotorezistorul este expus la lumină puternică, are o rezistență foarte scăzută. Astfel, foarte puțină tensiune cade peste ea (legea lui ohm ne spune acest lucru). Prin urmare, tensiunea la terminalul inversor va fi mai mică decât la terminalul neinvertor. Deci, sarcina conectată la ieșire va fi oprită. Cu toate acestea, atunci când fotorezistorul este expus la întuneric, rezistența acestuia crește dramatic, la fel și tensiunea care cade peste el. Astfel, tensiunea terminalul inversor va fi acum mai mare decât la terminalul neinvertor, astfel încât sarcina conectată la ieșire va fi pornită.
astfel, circuitul nostru va funcționa ca un circuit de lumină de noapte. Acesta va porni un LED în condiții de întuneric.
componente necesare
- LM311 IC
- fotorezistor
- 33K rezistor
- 220 rezistor
- potențiometru
- LED
- 3 baterii ‘AA’ sau alimentare cu curent continuu
rezistențele nu trebuie să fie exacte, dar ar trebui să fie undeva în apropierea valorilor declarate.
potențiometrul poate fi într-adevăr orice valoare.
Lm311 Comparator circuitul luminii de noapte
diagrama schematică a circuitului luminii de noapte este prezentată mai jos.
deci, acest lucru este la fel de bază a unui circuit, după cum puteți obține cu LM311.
deoarece acesta este un circuit de lumină de noapte, dorim ca LED-ul să fie aprins când este întunecat și stins în timpul zilei.
deci folosim potențiometrul ca calibrator. Îl reglăm astfel încât LED-ul să fie oprit în condiții de iluminare și pornit în condiții de întuneric. Reglați potențiometrul astfel încât acesta să fie cazul.
acest circuit de comparator compară apoi această tensiune de referință cu tensiunea produsă de divizorul de tensiune dintre fotorezistor și rezistorul 33K de la sută. Este un concept foarte simplu. Atunci când fotorezistorul este expus la lumină puternică, rezistența sa scade cu mult sub 30K. Prin urmare, cea mai mare parte a tensiunii este alocată rezistorului de 33K centi și trece puțin peste fotorezistor. Astfel, tensiunea produsă de divizorul de tensiune este mai mică decât tensiunea de referință. Prin urmare, ieșirea este atrasă de GND, ceea ce înseamnă că LED-ul nu este alimentat. Cu toate acestea, în timpul întunericului, fotorezistorulare o rezistență foarte mare, astfel încât cea mai mare parte a tensiunii este alocată peste ea. Astfel, tensiunea produsă din circuitul divizorului este peste tensiunea de referință. Astfel, ieșirea este trasă la Vcc, iar LED-ul se aprinde.
și aceasta este baza circuitului nostru de comparator de tensiune.
pentru a vedea în acest circuit în viața reală, consultați videoclipul de mai jos.