Cara Kerja dan Aplikasi Rangkaian Pembanding

Coba Instrumen Kami Untuk Menghilangkan Masalah





Secara umum, di bidang elektronik, komparator digunakan untuk membandingkan dua tegangan atau arus yang diberikan pada dua input komparator. Itu berarti dibutuhkan dua tegangan masukan, kemudian membandingkannya dan memberikan tegangan keluaran yang berbeda baik sinyal level tinggi maupun rendah. Komparator digunakan untuk merasakan ketika sinyal input yang berubah-ubah mencapai tingkat referensi atau tingkat ambang batas yang ditentukan. Komparator dapat dirancang dengan menggunakan berbagai komponen seperti dioda, transistor, op-amp . Pembanding ditemukan di banyak aplikasi elektronik yang dapat digunakan untuk menggerakkan sirkuit logika.

Simbol Pembanding

Simbol Pembanding



Op-Amp sebagai Pembanding

Jika kita melihat lebih dekat pada simbol pembanding, kita akan mengenalinya sebagai Op-Amp (Penguat Operasional) Jadi yang membedakan komparator ini dengan op-amp Op-Amp dirancang untuk menerima sinyal analog dan mengeluarkan sinyal analog, sedangkan komparator hanya akan memberikan keluaran sebagai sinyal digital meskipun Op-Amp biasa dapat digunakan sebagai Komparator (Penguat Operasional seperti LM324, LM358, dan LM741 tidak dapat digunakan secara langsung di rangkaian komparator tegangan.


Op-Amps sering dapat digunakan sebagai pembanding tegangan jika dioda atau transistor ditambahkan ke output amplifier) ​​tetapi komparator sebenarnya dirancang untuk memiliki waktu switching yang lebih cepat dibandingkan dengan Op-Amps multiguna. Oleh karena itu, dapat dikatakan bahwa komparator adalah Op-Amps versi modifikasi yang dirancang khusus untuk menghasilkan keluaran digital.



Perbandingan rangkaian Op-amp dan Output Pembanding

Perbandingan Sirkuit Output Op-amp dan Komparator

Rangkaian Pembanding Dasar Bekerja

Rangkaian pembanding bekerja dengan hanya mengambil dua sinyal masukan analog, membandingkannya dan kemudian menghasilkan keluaran logis tinggi “1” atau rendah “0”.

Rangkaian Pembanding Non Inverting

Sirkuit Pembanding Noninverting

Dengan menerapkan sinyal analog ke komparator + input yang disebut “non-inverting” dan - input yang disebut “inverting”, rangkaian komparator akan membandingkan kedua sinyal analog ini, jika input analog pada input non-inverting lebih besar dari pada input analog pada pembalik maka output akan berayun ke logika tinggi dan ini akan membuat transistor kolektor terbuka Q8 pada rangkaian ekivalen LM339 di atas untuk ON. Ketika input analog pada non-inverting lebih kecil dari input analog pada input inverting, maka output komparator akan berayun ke logika low.

Ini akan membuat transistor Q8 MATI. Seperti yang sudah kita lihat dari gambar rangkaian ekuivalen LM339 diatas, maka LM339 menggunakan transistor kolektor terbuka Q8 pada keluarannya, oleh karena itu kita harus menggunakan Resistor 'pull-up' yang dihubungkan ke timah kolektor Q8 dengan Vcc untuk membuat transistor Q8 ini bekerja. Menurut datasheet LM339, arus maksimum yang dapat mengalir pada transistor Q8 ini (arus keluaran sink) adalah sekitar 18 mA. V- dapat dihitung sebagai berikut.


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

Input komparator non-inverting ini dihubungkan dengan potensiometer 10 K yang sekaligus membentuk rangkaian pembagi tegangan dimana kita dapat mengatur tegangan V + mulai dari Vcc turun hingga 0 volt. Pertama, ketika V + sama dengan Vcc, output komparator akan berayun ke logika high (Vout = Vcc) karena V + lebih besar dari V-.

Ini akan mematikan transistor Q8 dan LED akan MATI. Ketika tegangan V + turun di bawah V- volt, output komparator akan berayun ke logika rendah (Vout = GND) dan ini akan menyalakan transistor Q8 dan LED akan menyala.

Dengan menukar input analog, pembagi tegangan R1 dan R2 terhubung ke input non-pembalik (V +) dan potensiometer terhubung ke input pembalik (V-) kita akan mendapatkan hasil keluaran yang berlawanan.

Membalik Sirkuit Pembanding

Membalik Sirkuit Pembanding

Sekali lagi, menggunakan prinsip pembagi tegangan, tegangan pada input non-pembalik (V +) adalah sekitar V- volt, oleh karena itu jika kita memulai tegangan input pembalik (V-) pada volt Vcc, V + lebih rendah dari V-, ini akan membuat transistor Q8 ON, output komparator akan berayun ke logika rendah. Saat kita menyesuaikan V- di bawah V +. Kemudian transistor Q8 OFF output komparator akan berayun ke logika high karena V + sekarang lebih besar dari V- dan LED akan mati.

Penerapan Pembanding dalam Sirkuit Elektronik Praktis

Sistem pemantauan kelembaban tanah berbasis jaringan sensor nirkabel menggunakan Arduino

Itu sistem pemantauan kelembaban tanah berbasis jaringan sensor nirkabel dengan menggunakan proyek Arduino dirancang untuk mengembangkan sistem irigasi otomatis yang dapat mengontrol operasi switching (on / off) motor pompa tergantung pada kadar air di dalam tanah.

Sistem Pemantauan Kelembaban

Sistem Pemantauan Kelembaban

Sensor kelembaban merasakan kelembaban tanah dan sinyal yang sesuai diberikan ke papan Arduino. Pembanding akan membandingkan sinyal tingkat kelembaban dengan sinyal referensi yang telah ditentukan sebelumnya. Kemudian akan mengirimkan sinyal ke mikrokontroler. Berdasarkan sinyal yang diterima dari pengaturan sensing dan sinyal pembanding, maka pompa air akan dioperasikan. Layar LCD digunakan untuk menampilkan status kadar air tanah dan pompa air.

Sirkuit Sensor Detak Jantung

Implementasi Sistem dari chip Monitor Denyut Jantung

Implementasi Sistem dari chip Monitor Denyut Jantung

Sensor detak jantung HRM-2511E memiliki 4 op-amp. Opamp keempat digunakan sebagai pembanding tegangan. Sinyal PPG analog diumpankan ke input positif dan input negatif diikat ke tegangan referensi (VR). Besarnya VR dapat diatur di mana saja antara 0 dan Vcc melalui potensiometer P2 (ditunjukkan di atas). Setiap kali gelombang pulsa PPG melebihi tegangan ambang VR, output komparator menjadi tinggi. Dengan demikian, pengaturan ini menghasilkan pulsa digital keluaran yang disinkronkan dengan detak jantung. Lebar pulsa juga ditentukan oleh tegangan ambang VR.

Sirkuit Alarm Asap

Sirkuit Alarm Asap

Sirkuit Alarm Asap

Itu fotodioda memancarkan cahaya yang dideteksi oleh foto-transistor Q1 dan Q2. Wilayah atas disegel dan dengan demikian titik operasi transistor Q1 tidak berubah. Titik operasi ini digunakan sebagai acuan pembanding. Ketika asap masuk ke daerah bawah titik operasi foto-transistor Q2 berubah, sehingga mengakibatkan perubahan tegangan Vin dari basis (tanpa asap) nilai Vin (tanpa asap) .Sebagai intensitas cahaya di dasar foto -transistor menurun karena asap masuk ke wilayah tersebut, arus basis menurun dan tegangan Vin akan meningkat dari nilai basis (tidak ada asap) Vin (no_smoke). Ketika tegangan Vin melintasi Vref, output dari komparator beralih dari VL ke VH yang memicu alarm.

Saya harap dengan membaca artikel ini Anda telah memperoleh beberapa dasar dan mengerjakan komparator. Jika Anda memiliki pertanyaan tentang artikel ini atau tentang proyek elektronik dan listrik tahun terakhir , silakan berkomentar di bagian bawah. Berikut adalah pertanyaan untuk Anda, Tahukah Anda aplikasi embedded system di mana op-amp digunakan sebagai rangkaian komparator?