Componentes eletrônicos: Como usar um Op Amp como um comparador de tensão

UMA comparador de tensão é um circuito eletrônico que compara duas voltagens de entrada e permite-lhe saber qual dos dois é maior. É fácil de criar um comparador de tensão a partir de um amplificador operacional, devido a polaridade do circuito de saída do amplificador operacional depende da polaridade da diferença entre as duas voltagens de entrada.

Suponha que você tem uma fotocélula que gera 0,5 V quando é exposto à luz solar completa, e você quiser usar este fotocélula como um sensor para determinar quando é a luz do dia. É possível utilizar um comparador de tensão para comparar a voltagem da célula fotoeléctrica com uma tensão de referência de 0,5 V para determinar se ou não o sol brilha.

No circuito de tensão de comparação, a primeira tensão de referência é aplicado à entrada inversora (V_-) -, Em seguida, a tensão para ser comparada com a voltagem de referência é aplicado à entrada não inversora. A tensão de saída depende do valor da tensão de entrada em relação à tensão de referência, como se segue:

Tensão de entrada	Voltagem de saída
Menos do que a tensão de referência	Negativo
Igual à referência de tensão	Zero
Superior a tensão de referência	Positivo

Note-se que o nível de tensão para ambos as tensões de saída positivo e negativo será de cerca de 1 V menor que o da fonte de alimentação. Assim, se a fonte de alimentação op-amp é de 9 V, a tensão de saída vai ser 8 V, se a tensão de entrada for maior do que a tensão de referência, 0 V, se a tensão de entrada é igual à tensão de referência, e se -8 V a tensão de entrada é menor do que a tensão de referência.

É possível modificar o circuito para eliminar a tensão negativa se a entrada é inferior à da referência, enviando a saída através de um diodo. Neste circuito, uma tensão positiva aparece na saída, se a tensão de entrada for maior do que o da voltagem de referência em contrário, não existe tensão de saída.

Para criar um comparador de voltagem que cria uma saída de tensão positiva, se a tensão de entrada é menos que uma tensão de referência, aplicar a tensão de referência para o inversor (V_-) De entrada, e a tensão de entrada é aplicada ao não-inversora (V₊) De entrada.

O circuito final tensão de comparação que você deve saber sobre o comparador de janela, que permite saber se a tensão de entrada está dentro de um determinado intervalo. A janela de comparação requer três entradas: uma baixa tensão de referência, uma tensão de referência de altura, e uma tensão de entrada.

A saída do comparador de janela vai ser uma tensão positiva somente se a tensão de entrada for maior do que a tensão de referência baixa e menos do que a tensão de referência alta. Se a tensão de entrada é menor do que a tensão de referência baixa, a saída será zero. Da mesma forma, se a tensão de entrada for maior do que a tensão de referência alta, a saída também vai ser igual a zero.

Você precisa de dois amplificadores operacionais para criar um comparador de janela. Um amplificador operacional está configurado para produzir a tensão de saída positivo apenas se a entrada é maior do que a tensão de referência baixa (V_{REF (LOW)}). O outro amplificador operacional está configurado para produzir a tensão de saída positivo apenas se a entrada for menor do que a tensão de referência alta (V_{REF (ALTA)}).

A tensão de entrada é conectada a ambas op AMPS a tensão de saída é enviado através dos diodos para permitir que apenas uma tensão positiva e, em seguida, combinadas. A saída resultante terá uma tensão positiva somente se a voltagem de entrada cair entre as voltagens de referência elevada e baixa.

Observe que as conexões de alimentação de energia não são apresentados separadamente para cada amp op no circuito. É comum para omitir as conexões de alimentação quando vários amplificadores operacionais são usados ​​em um único circuito. Se as conexões de alimentação foram mostrados para todos os amplificadores operacionais, as ligações de fornecimento de energia iria complicar o esquema desnecessariamente.