Pangkalahatan, sa electronics, ang kumpare ay ginagamit upang ihambing ang dalawang voltages o mga alon na ibinibigay sa dalawang input ng kumpare. Nangangahulugan ito na tumatagal ng dalawang voltages ng pag-input, pagkatapos ay ihinahambing ang mga ito at nagbibigay ng isang kaugalian na boltahe ng output alinman sa mataas o mababang antas ng signal. Ginagamit ang kumpare upang maunawaan kung ang isang di-makatwirang pag-input ng signal ay umabot sa antas ng sanggunian o isang tinukoy na antas ng threshold. Ang tagapaghambing ay maaaring idisenyo sa pamamagitan ng paggamit iba't ibang mga bahagi tulad ng diode, transistors, op-amps . Ang mga kumpare ay matatagpuan sa maraming mga elektronikong aplikasyon na maaaring magamit upang maghimok ng mga circuit ng lohika.
Simbolo ng Paghahambing
Op-Amp bilang isang Maghahambing
Kapag tiningnan natin nang mabuti ang simbolo ng paghahambing, makikilala natin ito bilang Op-Amp (Operational Amplifier) simbolo, kaya't ano ang pagkakaiba ng kumpare na ito mula sa op-amp Op-Amp ay idinisenyo upang tanggapin ang mga analog signal at paglabas ng analog signal, samantalang ang kumpare ay magbibigay lamang ng output bilang isang digital signal bagaman ang isang ordinaryong Op-Amp ay maaaring magamit bilang Ang mga Comparator (Operational Amplifier tulad ng LM324, LM358, at LM741 ay hindi maaaring gamitin nang direkta sa mga circuit ng boltahe na kumpara.
Ang Op-Amps ay maaaring magamit bilang mga tagapaghambing ng boltahe kung ang isang diode o transistor ay idinagdag sa output ng amplifier) ngunit ang tunay na kumpara ay idinisenyo upang magkaroon ng isang mas mabilis na oras ng paglipat kumpara sa maraming layunin na Op-Amps. Samakatuwid, maaari nating sabihin na ang kumpare ay ang binagong bersyon ng Op-Amps na espesyal na idinisenyo upang maibigay ang digital na output.
Paghahambing ng Op-amp at Comparator Output Circuitry
Gumagawa ang Pangunahing Comparator Circuit
Gumagana ang kumpara sa circuit sa pamamagitan ng simpleng pagkuha ng dalawang mga signal ng pag-input ng analog, paghahambing sa mga ito at pagkatapos ay makagawa ng lohikal na output na mataas na '1' o mababang '0'.
Noninverting Circarator Circuit
Sa pamamagitan ng paglalapat ng analog signal sa comparator + input na tinatawag na 'non-inverting' at - input na tinatawag na 'inverting', ihahambing ng comparator circuit ang dalawang analog signal na ito, kung ang analog input sa non-inverting input ay mas malaki kaysa sa analog input sa pagbaliktad pagkatapos ay ang output ay indayog sa lohikal na mataas at ito ay gawin ang buksan ang transistor transistor Q8 sa katumbas na circuit ng LM339 sa itaas upang MAG-ON. Kapag ang input ng analog sa di-pag-invertting ay mas mababa kaysa sa input ng analog sa pag-invert ng input, kung gayon ang output ng kumpara ay sasayaw sa mababang lohikal.
Gagawin nitong OFF ang Q8 transistor. Tulad ng nakita natin mula sa katumbas na larawan ng circuit ng LM339 sa itaas, ang LM339 ay gumagamit ng isang bukas na kolektor transistor Q8 sa output nito, samakatuwid kailangan nating gamitin ang Resistor ng 'pull-up' na konektado sa Q8 collector lead sa Vcc upang maisagawa ang Q8 transistor na ito. Ayon sa LM339 datasheet, ang maximum na kasalukuyang maaaring dumaloy sa Q8 transistor (output sink current) na mga 18 mA. Ang V- ay maaaring kalkulahin tulad ng sumusunod.
V- = R2.Vcc / (R1 + R2)
Ang input ng non-inverting na kumpara ay konektado sa 10 K potentiometer, na bumubuo rin ng voltage divider circuit kung saan maaari naming ayusin ang pagsisimula ng boltahe ng V + mula sa Vcc hanggang sa 0 volts. Una, kapag ang V + ay katumbas ng Vcc ang output ng kumpara ay sasayaw sa mataas na lohikal (Vout = Vcc) dahil ang V + ay mas malaki kaysa sa V-.
Lilipat nito ang Q8 transistor OFF at ang LED papatayin. Kapag ang boltahe V + ay bumaba sa ibaba ng V-volts, ang output ng kumpara ay sasayaw sa mababang lohikal (Vout = GND) at lilipat nito ang Q8 transistor ON at ang LED ay bubuksan.
Sa pamamagitan ng pagpapalit ng analog input ang R1 at R2 voltage divider na konektado sa non-inverting input (V +) at ang potensyomiter konektado sa inverting input (V-) makakakuha kami ng kabaligtaran na resulta ng output.
Inverting Comparator Circuit
Muli, gamit ang prinsipyo ng divider ng boltahe ang boltahe sa non-inverting input (V +) ay tungkol sa V-volts, samakatuwid kung sinimulan natin ang interting input voltage (V-) sa Vcc volts, ang V + ay mas mababa kaysa sa V-, ito Gagawin ang Q8 transistor SA output ng kumpara ay sasayaw sa mababang lohikal. Kapag inaayos namin ang V-down sa ibaba ng V +. Pagkatapos ang Q8 transistor OFF ang output ng kumpara ay sasayaw sa mataas na lohikal dahil ang V + ngayon ay mas malaki kaysa sa V- at ang LED ay papatayin.
Paglalapat ng Comparator sa Mga Praktikal na Circuits ng Elektronikon
Ang sistema ng pagsubaybay sa kahalumigmigan ng lupa batay sa mga wireless sensor network na gumagamit ng Arduino
Ang sistema ng pagsubaybay sa kahalumigmigan ng lupa batay sa mga wireless sensor network na gumagamit ng proyekto ng Arduino ay idinisenyo para sa pagbuo ng isang awtomatikong sistema ng patubig na makokontrol ang operasyon ng paglipat (on / off) pump motor depende sa nilalaman ng kahalumigmigan sa lupa.
Ang Sistema ng Pagsubaybay sa Humidity
Nararamdaman ng sensor ng kahalumigmigan ang kahalumigmigan ng lupa at isang naaangkop na signal ay ibinibigay sa Arduino board. Ihahambing ng kumpare ang mga signal ng antas ng kahalumigmigan sa paunang natukoy na signal ng sanggunian. Pagkatapos ay magpapadala ito ng isang senyas sa microcontroller. Batay sa natanggap na signal mula sa pag-aayos ng sensing at signal ng kumpare, ang pagpapatakbo ng water pump ay tatakbo. Ang LCD display ay ginagamit para sa pagpapakita ng katayuan ng nilalaman ng kahalumigmigan sa lupa at water pump.
Heartbeat Sensor Circuit
Pagpapatupad ng System ng chip ng Heartrate Monitor
HRM-2511E sensor ng tibok ng puso ay mayroong 4 na mga op-amp. Ang ika-apat na Opamp ay ginagamit bilang isang kumpara sa boltahe. Ang signal ng analog PPG ay pinakain sa positibong input at ang negatibong pag-input ay nakatali sa isang boltahe ng sanggunian (VR). Ang laki ng VR ay maaaring itakda kahit saan sa pagitan ng 0 at Vcc sa pamamagitan ng potentiometer P2 (ipinakita sa itaas). Sa tuwing lumalagpas ang PPG pulse wave sa threshold voltage VR, mataas ang output ng kumpare. Kaya, ang pag-aayos na ito ay nagbibigay ng isang output digital pulse na kung saan ay naka-synchronize sa tibok ng puso. Ang lapad ng pulso ay natutukoy din ng threshold voltage VR.
Smoke Alarm Circuit
Smoke Alarm Circuit
Ang mga photodiode naglalabas ng ilaw na napansin ng mga photo-transistors Q1 at Q2. Ang tuktok na rehiyon ay selyado at sa gayon ang operating point ng transistor Q1 ay hindi nagbabago. Ang operating point na ito ay ginagamit bilang isang sanggunian para sa kumpare. Kapag ang usok ay pumasok sa mas mababang rehiyon ay nagbago ang operating point ng photo-transistor Q2, na dahil dito ay nagbago ng boltahe Vin mula sa base (walang usok) na halaga ng Vin (no_smoke). Tulad ng tindi ng ilaw sa base ng larawan -transistor ay bumababa dahil sa usok na pumapasok sa rehiyon, bumababa ang kasalukuyang base at ang boltahe na Vin ay tataas mula sa base (walang usok) na halaga ng Vin (no_smoke). Kapag ang boltahe na Vin ay tumatawid sa Vref ang output ng kumpare ay lumilipat mula sa VL hanggang VH na nagpapalitaw ng alarma.
Inaasahan kong sa pamamagitan ng pagbabasa ng artikulong ito nakakuha ka ng ilang mga pangunahing kaalaman at nagtatrabaho sa kumpare. Kung mayroon kang anumang mga query tungkol sa artikulong ito o tungkol sa mga huling proyekto sa electronics at electrical , mangyaring huwag mag-atubiling magbigay ng puna sa seksyon sa ibaba. Narito ang isang katanungan para sa iyo, Alam mo ba ang anumang mga naka-embed na mga application ng system kung saan ginagamit ang op-amp bilang isang circuit ng kumpara?
