Problem - Komparator

Chcesz porównywać dwa napięcia i przełączać obciążenie, gdy jedno napięcie jest wyższe niż napięcie odniesienia.

Rozwiązanie

Zastosuj ściśle powiązane ze wzmacniaczem operacyjnym urządzenie nazywane komparatorem. Na rysunku 17.16 pokazane jest, jak zbudować prosty automatyczny włącznik światła uruchamiający diodę LED, gdy poziom jasności spada poniżej określonego progu.

Rysunek 17.16. Używanie komparatora do sterowania diodą LED

Rezystory R1 i R3 tworzą dzielnik napięcia, którego wyjście odpowiada poziomowi jasności. Im wyższe napięcie, tym jest jaśniej. Zmienny rezystor R2 służy do ustawiania napięcia odniesienia w IN–.

Wyjście układu LM311 zapewnia odpowiednie możliwości, ponieważ dostępne są połączenia z emiterem i kolektorem tranzystora wyjściowego npn. Jeśli poziom jasności jest na tyle niski, że IN+ jest niższe niż IN–, do bazy tranzystora wyjściowego
płynie prąd, a ponieważ emiter jest podłączony do masy, tranzystor włącza się i prąd przepływa przez diodę LED.

Logika działania tranzystora, który włącza się, gdy napięcie IN+ jest niższe niż IN–, wydaje się sprzeczna z intuicją. Jednak tranzystor wyjściowy często ma emiter podłączony do masy, a logika wyjścia jest określana na podstawie stanu kolektora z napięciem podwyższanym do poziomu VCC. Taki układ działa jak inwerter, dlatego wyjście kolektora przyjmuje stan wysoki, gdy napięcie
IN+ jest wyższe niż IN–. 

Opis - komparator

W roli komparatora możesz wykorzystać wzmacniacz operacyjny. Lepiej jednak zastosować specjalny układ scalony komparatora, ponieważ zwykle oferuje on wyższy prąd wyjściowy i większy zakres napięć.

Elektronika z wykorzystaniem Arduino i Rapsberry Pi. Receptury, Autor: Simon Monk, Wydawnictwo: Helion