Op-Amp Komparator - Pembalik dan non-pembalik

 

Op-amp komparator

Sebuah komparator menemukan pentingnya dalam sirkuit di mana dua sinyal tegangan yang harus diperbandingkan dan dibedakan mana yang lebih kuat. Sebuah komparator juga merupakan rangkaian penting dalam desain generator gelombang non-sinusoidal sebagai osilator relaksasi.

Dalam sebuah op-amp dengan konfigurasi loop terbuka dengan diferensial input tunggal atau sinyal memiliki nilai lebih besar dari 0, gain tinggi yang pergi ke infinity mendorong output dari op-amp menjadi jenuh. Dengan demikian, sebuah op-amp yang beroperasi di konfigurasi loop terbuka akan memiliki output yang masuk ke saturasi positif atau tingkat kejenuhan negatif atau beralih antara tingkat saturasi positif dan negatif dan dengan demikian klip output di atas tingkat ini. Prinsip ini digunakan dalam rangkaian komparator dengan dua input dan output. 2 masukan, dari yang satu adalah tegangan referensi (Vref) dibandingkan satu sama lain.

 

KOMPARATOR OPEN LOOP

bila tegangan pada input inverting (V1) lebih positif dari pada input non inverting (V2), maka outputnya akan sama dengan (-Vsat).
bila tegangan pada input inverting (V1) lebih negatif dari pada input non inverting (V2), maka outputnya akan sama dengan (+Vsat).

 

KOMPARATOR CLOSE LOOP

jika pada komparator open loop tegangan keluaran selalu +Vsat dan -Vsat , maka pada komparator close loop outputnya dapat kita atur sesuai keinginan kita dengan cara mengubah resistansi Ro dan Ri.

 

Jika V2=V1 ,maka Vo=0

Jika V2<V1 ,maka Vo<0

 Jika V2>V1 ,maka Vo>0

 

Tegangan outputnya akan berlawanan phasa dan merupakan selisih antara kedua inputnya, dan ditentukan dengan persamaan :

 

komparator close loop dapat memberika penguatan jika perbandingan Ro1 dan Ri1 sama dengan perbandingan Ro2 dan Ri2 sehingga tegangan outputnya adalah:

KARAKTERISTIK PEMBANDING

1.      Operasi Kecepatan - Menurut perubahan kondisi input, switch rangkaian komparator pada kecepatan yang baik beween tingkat kejenuhan dan respon seketika. 

2.      Akurasi - Akurasi dari rangkaian komparator menyebabkan karakteristik sebagai berikut: -

2.1.    Tegangan Tinggi Gain - Rangkaian komparator dikatakan memiliki gain tegangan tinggi karakteristik yang menghasilkan persyaratan tegangan hysteresis yang lebih kecil. Akibatnya tegangan output komparator beralih antara tingkat kejenuhan atas dan bawah.

2.2.      Tinggi Common Mode Rejection Ratio (CMRR) - Modus umum parameter tegangan input seperti suara yang rejcted dengan bantuan CMRR tinggi.

2.3.   Masukan Sangat Kecil Offset sekarang dan Input Offset Voltage - Sejumlah diabaikan Input Offset sekarang dan Input Offset Voltage menyebabkan jumlah yang lebih rendah dari masalah offset. Untuk mengurangi lebih meringankan masalah, mengimbangi jaringan tegangan kompensasi dan mengimbangi meminimalkan resistor dapat digunakan.

 

Bekerja dari 741 IC Op-amp Rangkaian Komparator

Non-pembalik 741 IC Op-amp Rangkaian Komparator

A non-pembalik 741 IC op-amp rangkaian komparator ditunjukkan pada gambar di bawah. Hal ini disebut pembanding sirkuit non-pembalik sebagai sinyal input sinusoidal Vin diterapkan pada terminal non-pembalik.Tegangan referensi tetap Vref adalah memberikan ke terminal pembalik (-) dari op-amp.

Ketika nilai tegangan input Vin lebih besar dari tegangan referensi Vref tegangan keluaran Vo pergi ke saturasi positif. Hal ini karena tegangan pada masukan non-pembalik lebih besar dari tegangan pada input pembalik. 

Ketika nilai tegangan input Vin lebih rendah daripada tegangan referensi Vref, tegangan output Vo pergi ke saturasi negatif. Hal ini karena tegangan pada masukan non-pembalik lebih kecil dari tegangan pada input pembalik. Dengan demikian, tegangan output Vo perubahan dari titik jenuh positif ke titik saturasi negatif bila perbedaan antara Vin dan Vref perubahan. Hal ini ditunjukkan dalam bentuk gelombang di bawah ini.Komparator dapat disebut detektor level tegangan, seperti untuk nilai tetap dari Vref, tingkat tegangan Vin dapat dideteksi.

Diagram sirkuit menunjukkan dioda D1and D2. Kedua dioda digunakan untuk melindungi op-amp dari kerusakan akibat peningkatan tegangan input. Tesalonika dioda disebut dioda penjepit karena mereka menjepit diferensial masukan tegangan 0,7 V atau baik-0.7V. Kebanyakan op-amp tidak perlu dioda penjepit karena kebanyakan dari mereka sudah dibangun dalam perlindungan.Resistance R1 dihubungkan secara seri dengan tegangan input Vin dan R dihubungkan antara masukan pembalik dan tegangan referensi Vref. R1 membatasi arus yang melalui dioda penjepit dan R mengurangi masalah offset.

  Pembalikan 741 IC Op-amp Rangkaian Komparator

Sebuah pembalik 741 IC op-amp rangkaian komparator ditunjukkan pada gambar di bawah. Hal ini disebut komparator rangkaian pembalik sebagai sinyal input sinusoidal Vin diterapkan pada terminal pembalik.Tegangan referensi tetap Vref adalah memberikan ke terminal non-inverting (+) dari op-amp. Sebuah potensiometer digunakan sebagai pembagi tegangan sirkuit untuk mendapatkan tegangan referensi di terminal masukan non-pembalik. Bothe berakhir dari POT yang terhubung ke dc pasokan tegangan + VCC dan VEE-. Wiper terhubung ke terminal masukan non-pembalik. Ketika wiper diputar ke nilai dekat + VCC, Vref menjadi lebih positif, dan ketika wiper diputar ke arah-VEE, nilai Vref menjadi lebih negatif. Bentuk gelombang ditunjukkan di bawah ini.

 Sumber:

dari blog di Google