באופן כללי, באלקטרוניקה, המשווה משמש להשוואת שני מתח או זרמים אשר ניתנים בשתי התשומות של המשווה. זה אומר שזה לוקח שני מתח כניסה, ואז משווה אותם ונותן מתח יציאה דיפרנציאלי או אות ברמה גבוהה או נמוכה. המשווה משמש לחישה כאשר אות קלט משתנה שרירותי מגיע לרמת הייחוס או לרמת סף מוגדרת. ניתן לתכנן את המשווה באמצעות רכיבים שונים כמו דיודות, טרנזיסטורים, מגברי אופ . המשווים מוצאים ביישומים אלקטרוניים רבים העשויים לשמש להנעת מעגלי לוגיקה.

סמל השוואה

אופ-מגבר בתור משווה

כאשר נסתכל מקרוב על סמל ההשוואה, נזהה אותו כ- מגבר אופ (מגבר תפעולי) הסמל, אז מה שגורם להשוואה זו להיות שונה ממגבר Op-Amp נועד לקבל את האותות האנלוגיים ולהוציא את האות האנלוגי, ואילו המשווה ייתן פלט רק כאות דיגיטלי אם כי ניתן להשתמש במגבר אופ-רגיל כ- אין אפשרות להשתמש ישירות במגברים תפעוליים כגון LM324, LM358 ו- LM741 במעגלי השוואת מתח.

מגברים אופים יכולים לשמש לעיתים קרובות כמשוואי מתח אם מוסיפים דיודה או טרנזיסטור לפלט המגבר) אך המשווה האמיתי נועד לזמן מעבר מהיר יותר בהשוואה למגברי האופ-רב-תכליתיים. לכן, אנו יכולים לומר כי המשווה הוא הגרסה המתוקנת של מגברי ה- Op-Amps שתוכננו במיוחד כדי לספק את הפלט הדיגיטלי.

השוואה בין מעגלי יציאת מגבר ומגבר

מעגל השוואה בסיסי עובד

מעגל ההשוואה עובד פשוט על ידי לקיחת שני אותות קלט אנלוגיים, השוואה ביניהם ואז מייצרים את הפלט הלוגי גבוה '1' או נמוך '0'.

מעגל השוואה לא הפוך

על ידי החלת האות האנלוגי על קלט השוואה + הנקרא 'לא הפוך' ו- - קלט הנקרא 'הפוך', מעגל ההשוואה ישווה בין שני האותות האנלוגיים הללו, אם הקלט האנלוגי בכניסה הלא הפוכה גדול יותר מהכניסה האנלוגית על היפוך ואז הפלט יתנודד לגובה ההגיוני וזה יהפוך את טרנזיסטור אספן פתוח Q8 במעגל המקביל LM339 לעיל כדי להפעיל. כאשר הקלט האנלוגי על ההיפוך הוא פחות מהקלט האנלוגי על הקלט ההפוך, אז תפוקת המשווה תנדנד לשפל הלוגי.

זה יגרום לכיבוי הטרנזיסטור Q8. כפי שראינו מתמונת המעגל המקבילה LM339 לעיל, ה- LM339 משתמש בטרנזיסטור אספן פתוח Q8 בפלט שלו, לכן עלינו להשתמש ב נגד 'משיכה' המחובר למוליך אספן Q8 עם ה- Vcc על מנת לגרום לטרנזיסטור Q8 זה לעבוד. על פי גיליון הנתונים LM339, הזרם המרבי שיכול לזרום על טרנזיסטור Q8 זה (זרם כיור פלט) הוא כ- 18 mA. ניתן לחשב את ה- V כדלקמן.

V- = R2.Vcc / (R1 + R2)

הקלט המשווה שאינו הופך מחובר לפוטנציומטר 10 K, אשר יוצר גם את מעגל מחלק המתח שבו נוכל לכוונן את התחלת המתח V + מ- Vcc עד 0 וולט. ראשית, כאשר ה- V + שווה ל- Vcc תפוקת המשווה תנדנד לגובה הלוגי (Vout = Vcc) מכיוון שה- V + גדול מ- V-.

זה יכבה את הטרנזיסטור Q8 את ה- LED יכבה. כאשר המתח V + יורד לשאוב V- וולט, תפוקת המשווה תנדנד לשפל הלוגי (Vout = GND) וזה יפעיל את הטרנזיסטור Q8 ונורית ה- LED תידלק.

על ידי החלפת הקלט האנלוגי מחלק המתח R1 ו- R2 המחובר לכניסה הלא הפוכה (V +) ו- הפוטנציומטר מחובר לקלט ההיפוך (V-) נקבל את תוצאת הפלט ההפוכה.

“תרשים מעגל ממיר AC ל DC עם שנאי ”

מעגל השוואה הפוך

שוב, באמצעות עקרון מחלק המתח המתח בכניסה הלא הפוך (V +) הוא בערך V- וולט, לכן אם נתחיל את מתח הכניסה ההפוך (V-) בוולטים Vcc, ה- V + נמוך מ- V-, זה יהפוך את הטרנזיסטור Q8 למוצא המשווה יתנדנד לשפל ההגיוני. כאשר אנו מכוונים את ה- V- למטה, שואג את ה- V +. ואז הטרנזיסטור Q8 OFF יציאת המשווה תנדנד לגובה ההגיוני מכיוון שה- V + עכשיו גדול מ- V והנורית תיכבה.

“ההבדל בין ספק כוח AC ו- DC ”

יישום משווה במעגלים אלקטרוניים מעשיים

מערכת ניטור הלחות של אדמה המבוססת על רשתות חיישנים אלחוטיות המשתמשות בארדואינו

ה מערכת ניטור לחות אדמה המבוססת על רשתות חיישנים אלחוטיות המשתמשות בפרויקט Arduino מיועדת לפיתוח מערכת השקיה אוטומטית שתוכל לשלוט על מנוע משאבת ההפעלה (הפעלה / כיבוי) בהתאם לתכולת הלחות בקרקע.

מערכת ניטור הלחות

חיישן הלחות חש את לחות האדמה ואות מתאים ניתן ללוח הארדואינו. המשווה ישווה אותות של רמת לחות עם אות הייחוס המוגדר מראש. ואז הוא ישלח אות למיקרו-בקר. בהתבסס על האות המתקבל מהסדר החישה ומאות ההשוואה, תופעל משאבת המים. תצוגת LCD משמשת להצגת מצב תכולת הלחות בקרקע ומשאבת המים.

מעגל חיישן פעימות לב

יישום מערכת של שבב צג הלב

חיישן פעימות לב HRM-2511E בעל 4 מגברי אופ. האופמפ הרביעי משמש כמשווה מתח. אות ה- PPG האנלוגי מוזן לכניסה החיובית והכניסה השלילית קשורה למתח ייחוס (VR). ניתן להגדיר את גודל ה- VR בכל מקום בין 0 ל- Vcc באמצעות פוטנציומטר P2 (מוצג לעיל). בכל פעם שדופק ה- PPG עולה על מתח הסף VR, תפוקת המשווה עולה גבוה. לפיכך, סידור זה מספק דופק דיגיטלי פלט שמסונכרן לדופק. רוחב הדופק נקבע גם על ידי מתח הסף VR.

מעגל אזעקת עשן

ה פוטודיודות פולטים אור שזוהה על ידי פוטו טרנזיסטורים Q1 ו- Q2. האזור העליון אטום וכך נקודת ההפעלה של הטרנזיסטור Q1 לא משתנה. נקודת הפעלה זו משמשת כנקודת התייחסות עבור המשווה. כאשר עשן נכנס לאזור התחתון נקודת ההפעלה של פוטו טרנזיסטור Q2 משתנה, וכתוצאה מכך משתנה מתח המתח Vin מהבסיס (ללא עשן) וין (no_smoke). כמו עוצמת האור בבסיס הצילום. הטרנזיסטור יורד עקב כניסה של עשן לאזור, זרם הבסיס יורד והמתח Vin יגדל מהערך הבסיס (ללא עשן) Vin (no_smoke). כאשר המתח Vin חוצה את Vref, פלט המשווה עובר מ- VL ל- VH ומפעיל את האזעקה.

אני מקווה שקראתי מאמר זה צברת כמה יסודות ועבדת על המשווה. אם יש לך שאלות לגבי מאמר זה או בנושא פרויקטים אלקטרוניים וחשמליים בשנה האחרונה , אנא אל תהסס להגיב בסעיף שלהלן. הנה שאלה עבורך, האם אתה מכיר יישומי מערכות משובצים שבהם מגבר אופ משמש כמעגל השוואה?