Die werkprinsipe van 'n analoog-vergelyker en sy praktiese toepassing

Werkprinsipe en Praktiese Toepassings van Analogieke Vergelykers

'n Analogieke vergelyker is 'n fundamentele elektroniese komponent wat gebruik word om twee insetvoltage te vergelyk en 'n ooreenstemmende resultaat uit te lei. Dit het 'n wyd verspreide toepassing in verskeie elektroniese stelsels. Hieronder volg 'n gedetailleerde verduideliking van die werkprinsipe en praktiese toepassings van analogieke vergelykers.

Werkprinsipe

Basiese Struktuur:

• 'n Analogieke vergelyker bestaan tipies uit 'n differensiaalversterker met twee insetterminals: die positiewe insetterminal (nie-invertende inset, +) en die negatiewe insetterminal (invertende inset, -).

• Die uittrefterminal gee gewoonlik 'n binêre sein wat die verhouding tussen die twee insetvoltage aandui.

Funksionering:

• Wanneer die spanning by die positiewe insetterminal (V+ ) hoër is as die spanning by die negatiewe insetterminal (V−), is die vergelyker se uittreksel hoog (gewoonlik die voorsieningspanning VCC).

• Wanneer die spanning by die positiewe insetterminal (V+ ) laer is as die spanning by die negatiewe insetterminal (V−), is die vergelyker se uittreksel laag (gewoonlik grond GND).

Wiskundig kan dit uitgedruk word as:

Histerese:

Om te verhoed dat die vergelyker sy uittreksel vinnig switsoor wanneer die insetvoltage naby die drempel is, kan histerese ingevoer word. Histerese word bereik deur weerstande in 'n positiewe terugvoerlus toe te voeg, wat 'n klein spanningverspreiding vir uittrekswitsoor skep, en dus die stelselstabiliteit verbeter.

Praktiese Toepassings

• Nulpunt-opsporing:Vergelykers kan gebruik word om die nulpunt-kruisings van 'n wisselstroomsegnal op te spoor. Byvoorbeeld, in kragbestuur-sirkuite, kan 'n vergelyker die nulpunt-kruisings van 'n wisselstroomvoorsiening moniteer om die operasie van ander sirkuite te sinkroniseer.

• Spanningsmonitering:Vergelykers kan gebruik word om te kontroleer of 'n voorsieningsspanning 'n sekere drempel oorskry of ondergaan. Byvoorbeeld, in batterysisteembestuur, kan 'n vergelyker opspoor of die batteryspanning te laag is, en dan 'n alarm aktiveer of die stelsel afskuif.

• Sein-kondisionering:Vergelykers kan langsaam veranderende analogiese seine na vierkant golfseine omskep. Byvoorbeeld, in kommunikasiesisteme, kan 'n vergelyker 'n analogiese sein na 'n digitale sein omskep vir verdere verwerking.

• Pulsbreedte-modulasie (PWM):In PWM-beheersirkuite kan vergelykers 'n vasgestelde verwysingsspanning met 'n zaagtandgolf vergelyk om 'n PWM-sein met 'n verstelbare pligtydsverhouding te genereer. Hierdie sein word algemeen gebruik in motorbeheer, LED-verduistering, en kragomsetters.

• Temperatuurmonitering:Vergelykers kan in temperatuurmonitering-sirkuite gebruik word. Byvoorbeeld, die weerstand van 'n termistor verander met temperatuur, en 'n vergelyker kan hierdie verandering omskep na 'n skakelsein om verhitters of koelers te beheer.

• Optiese opsporing:Vergelykers kan in optiese opsporing-sirkuite gebruik word. Byvoorbeeld, die uitsetstroom van 'n fotodiode varieer met ligintensiteit, en 'n vergelyker kan hierdie variasie omskep na 'n skakelsein vir outomatiese verligtingbeheer of veiligheidssisteme.