Kamis, 12 Juli 2018
Judul : COMPARATOR Operational Amplifier
link : COMPARATOR Operational Amplifier
COMPARATOR Operational Amplifier
Komparator Op-amp membandingkan satu level tegangan analog dengan level tegangan analog lainnya, beberapa tegangan Referensi Preset, Vref dan menghasilkan sinyal output berdasarkan perbandingan tegangan.
Komparator tegangan Op-amp membandingkan besaran dua input tegangan dan menentukan yang mana yang terbesar dari keduanya. Penguat Operasional Standar dicirikan oleh Gain Loop Terbuka AO dan bahwa tegangan outputnya.
Vout = AO (V+ - V-)
Dimana.V+ dan V- tegangan pada terminal -membalikkan dan membalik.
Pembanding tegangan, baik menggunakan umpan balik positif atau tidak ada umpan balik sama sekali (Mode Loop Terbuka) untuk mengalihkan outputnya di antara dua kondisi jenuh, karena dalam mode loop terbuka penguat gain tegangan pada dasarnya sama dengan AVO.
Karena Gain Loop Terbuka yang tinggi, output dari komparator mengayun sepenuhnya ke rel pasokan positifnya, +Vcc atau sepenuhnya ke rel pasokan negatifnya, -Vcc pada aplikasi berbagai sinyal input yang melewati beberapa nilai ambang yang telah ditetapkan.
Pembanding op-amp dasar menghasilkan output tegangan positif atau negatif dengan membandingkan tegangan inputnya terhadap beberapa tegangan referensi DC yang telah ditetapkan.
Pembagi tegangan resistif digunakan untuk mengatur tegangan referensi input dari komparator, tetapi sumber baterai, dioda zener atau potensiometer untuk tegangan referensi variabel.
Secara teori tegangan referensi pembanding diatur untuk berada di mana saja antara 0V dan tegangan suplai tetapi ada batasan pada rentang tegangan yang sebenarnya tergantung pada komparator op-amp yang digunakan.
Komparator Tegangan Positif dan Negatif
Rangkaian Komparator Op-Amp digunakan untuk mendeteksi Tegangan Input Positif atau Negatif tergantung pada masukan penguat operasional yang terhubung ke sumber Tegangan Referensi tetap dan Tegangan Input.
Pembanding Tegangan Positif
Konfigurasi dasar Komparator Tegangan Positif, Sebagai rangkaian komparator Non-Pembalik mendeteksi ketika Sinyal Input, Vin lebih Positif daripada tegangan referensi, Vref menghasilkan output Vout yang TINGGI.
Konfigurasi Non-Inverting, Tegangan Referensi terhubung ke Input Pembalik Penguat Operasional dengan sinyal input terhubung ke Input Non-pembalik.
Mengasumsikan dua Resistor membentuk jaringan pembagi potensial sama dan R1 = R2 = R. Akan menghasilkan tegangan referensi tetap merupakan setengah dari tegangan suplai Vcc/2.
Ketika Vin lebih besar dari Vref, Output komparator Op-Amp akan jenuh menuju rel pasokan Positif, Vcc. Ketika Vin kurang dari Vref output akan berubah keadaan dan jenuh pada rel pasokan Negatif, 0v.
Pembanding Tegangan Negatif
Konfigura Dasar Komparator Tegangan Negatif, Sebagai rangkaian komparator pembalik mendeteksi ketika Sinyal Input, Vin DI BAWAH atau lebih Negatif daripada Tegangan Referensi, Vref menghasilkan output Vout yang TINGGI.
Konfigurasi Pembalik, merupakan kebalikan dari Konfigurasi Positif, Tegangan Referensi terhubung ke Input Non-Pembalik penguat operasional sementara sinyal input terhubung ke Input Pembalik.
Kemudian tergantung pada input op-amp yang kita gunakan untuk sinyal dan tegangan referensi, kita dapat menghasilkan output pembalik atau non-pembalik.
Kita dapat mengambil ide ini untuk mendeteksi sinyal arah negatif atau positif satu langkah lebih jauh dengan menggabungkan dua rangkaian komparator op-amp di atas untuk menghasilkan jendela komparator.
Komparator Op-amp - Umpan Balik Positif
Jika sinyal input, Vin lambat untuk berubah, komparator Op-amp berosilasi beralih outputnya bolak-balik antara dua keadaan saturasi, +Vcc dan -Vcc ketika sinyal input berada di sekitar referensi tegangan, tingkat Vref.
Umpan Balik Positif, Teknik untuk memberi Input atau sinyal output yang dalam fase ke Input Non-Pembalik Op-amp melalui pembagi potensial yang diatur oleh dua resistor dengan jumlah umpan balik sebanding dengan rasio.
Penggunaan umpan balik positif di sekitar komparator op-amp berarti sekali output dipicu ke kejenuhan pada kedua level, ada perubahan signifikan sinyal input Vin sebelum output beralih ke titik kejenuhan awal. Perbedaan antara dua titik switching disebut Histeresis menghasilkan Sirkuit Pemicu Schmitt.
Rangkaian Komparator Pembalik, Vin diterapkan pada Input Pembalik Op-Amp. Resistor R1 dan R2 membentuk pembagi tegangan yang memberikan umpan balik Positif dari tegangan output muncul pada input non-pembalik. Jumlah umpan balik ditentukan oleh rasio resistif dari dua resistor.
β (beta) digunakan untuk menunjukkan Fraksi Umpan Balik.
Ketika sinyal input kurang dari tegangan referensi, Vin <Vref, tegangan output akan TINGGI, VOH dan sama dengan tegangan saturasi positif. Karena output TINGGI dan positif, nilai tegangan referensi input non-pembalik
+ β * Vcc disebut Upper Trip Point (UTP)
Sinyal input, Vin meningkat menjadi sama dengan UTP, tingkat VUTP input Non-Pembalik. Menyebabkan output komparator menjadi RENDAH, Vol dan sama dengan tegangan saturasi Negatif. Jumlah Histeresis ditentukan oleh fraksi umpan balik, β dari tegangan output yang di input non-pembalik.
Keuntungan dari umpan balik positif bahwa komparator yang dihasilkan pemicu sirkuit Schmitt kebal terhadap pemicu tidak beraturan sinyal input yang berubah secara perlahan di dalam pita histeresis yang menghasilkan sinyal keluaran lebih bersih karena output komparator op-amp hanya terpicu satu kali.
Untuk Tegangan Output Positif, Vref = +β * Vcc
Tetapi untuk tegangan output Negatif, Vref = -β * Vcc.
Bahwa jumlah tegangan histeresis.
Perhatikan ! .. Panah pada grafik histeresis menunjukkan arah perpindahan pada titik perjalanan atas dan bawah.
Di Terminal input berada pada tingkat tegangan yang sama dan tahap outputnya dirancang untuk menghasilkan tegangan output linear yang tidak jenuh untuk jangka waktu yang lama. Juga amplifier operasional standar dirancang untuk digunakan dalam aplikasi loop tertutup dengan umpan balik negatif dari outputnya ke input pembaliknya.
Karena pembanding tegangan mengubah sinyal input linier menjadi sinyal keluaran digital, digunakan untuk menghubungkan dua sinyal listrik yang berbeda dengan tegangan suplai atau referensi yang berbeda.
Akibatnya, tahap output dari komparator tegangan umumnya dikonfigurasi sebagai saklar kolektor terbuka tunggal (Tiriskan) dengan keadaan terbuka atau tertutup daripada tegangan output aktual.
Output kolektor terbuka dari komparator tegangan terhubung ke sumber tegangan melalui resistor pull-up tunggal (LED untuk indikasi) yang menarik output tunggal tinggi ke catu daya. Ketika saklar output TINGGI menciptakan jalur impedansi tinggi, tidak ada arus mengalir sebagai Vout = Vcc.
Konfigurasi dasar Komparator Tegangan Positif, Sebagai rangkaian komparator Non-Pembalik mendeteksi ketika Sinyal Input, Vin lebih Positif daripada tegangan referensi, Vref menghasilkan output Vout yang TINGGI.
Konfigurasi Non-Inverting, Tegangan Referensi terhubung ke Input Pembalik Penguat Operasional dengan sinyal input terhubung ke Input Non-pembalik.
Mengasumsikan dua Resistor membentuk jaringan pembagi potensial sama dan R1 = R2 = R. Akan menghasilkan tegangan referensi tetap merupakan setengah dari tegangan suplai Vcc/2.
Ketika Vin lebih besar dari Vref, Output komparator Op-Amp akan jenuh menuju rel pasokan Positif, Vcc. Ketika Vin kurang dari Vref output akan berubah keadaan dan jenuh pada rel pasokan Negatif, 0v.
Pembanding Tegangan Negatif
Konfigura Dasar Komparator Tegangan Negatif, Sebagai rangkaian komparator pembalik mendeteksi ketika Sinyal Input, Vin DI BAWAH atau lebih Negatif daripada Tegangan Referensi, Vref menghasilkan output Vout yang TINGGI.
Konfigurasi Pembalik, merupakan kebalikan dari Konfigurasi Positif, Tegangan Referensi terhubung ke Input Non-Pembalik penguat operasional sementara sinyal input terhubung ke Input Pembalik.
Kemudian tergantung pada input op-amp yang kita gunakan untuk sinyal dan tegangan referensi, kita dapat menghasilkan output pembalik atau non-pembalik.
Kita dapat mengambil ide ini untuk mendeteksi sinyal arah negatif atau positif satu langkah lebih jauh dengan menggabungkan dua rangkaian komparator op-amp di atas untuk menghasilkan jendela komparator.
Komparator Op-amp - Umpan Balik Positif
Jika sinyal input, Vin lambat untuk berubah, komparator Op-amp berosilasi beralih outputnya bolak-balik antara dua keadaan saturasi, +Vcc dan -Vcc ketika sinyal input berada di sekitar referensi tegangan, tingkat Vref.
Umpan Balik Positif, Teknik untuk memberi Input atau sinyal output yang dalam fase ke Input Non-Pembalik Op-amp melalui pembagi potensial yang diatur oleh dua resistor dengan jumlah umpan balik sebanding dengan rasio.
Penggunaan umpan balik positif di sekitar komparator op-amp berarti sekali output dipicu ke kejenuhan pada kedua level, ada perubahan signifikan sinyal input Vin sebelum output beralih ke titik kejenuhan awal. Perbedaan antara dua titik switching disebut Histeresis menghasilkan Sirkuit Pemicu Schmitt.
Rangkaian Komparator Pembalik, Vin diterapkan pada Input Pembalik Op-Amp. Resistor R1 dan R2 membentuk pembagi tegangan yang memberikan umpan balik Positif dari tegangan output muncul pada input non-pembalik. Jumlah umpan balik ditentukan oleh rasio resistif dari dua resistor.
β (beta) digunakan untuk menunjukkan Fraksi Umpan Balik.
Ketika sinyal input kurang dari tegangan referensi, Vin <Vref, tegangan output akan TINGGI, VOH dan sama dengan tegangan saturasi positif. Karena output TINGGI dan positif, nilai tegangan referensi input non-pembalik
+ β * Vcc disebut Upper Trip Point (UTP)
Sinyal input, Vin meningkat menjadi sama dengan UTP, tingkat VUTP input Non-Pembalik. Menyebabkan output komparator menjadi RENDAH, Vol dan sama dengan tegangan saturasi Negatif. Jumlah Histeresis ditentukan oleh fraksi umpan balik, β dari tegangan output yang di input non-pembalik.
Keuntungan dari umpan balik positif bahwa komparator yang dihasilkan pemicu sirkuit Schmitt kebal terhadap pemicu tidak beraturan sinyal input yang berubah secara perlahan di dalam pita histeresis yang menghasilkan sinyal keluaran lebih bersih karena output komparator op-amp hanya terpicu satu kali.
Untuk Tegangan Output Positif, Vref = +β * Vcc
Tetapi untuk tegangan output Negatif, Vref = -β * Vcc.
Bahwa jumlah tegangan histeresis.
Perhatikan ! .. Panah pada grafik histeresis menunjukkan arah perpindahan pada titik perjalanan atas dan bawah.
Pembanding Tegangan
Menggunakan penguat operasional seperti 741 sebagai rangkaian komparator dasar, Adalah bahwa op-amp hanya dioptimalkan untuk operasi linier. Di Terminal input berada pada tingkat tegangan yang sama dan tahap outputnya dirancang untuk menghasilkan tegangan output linear yang tidak jenuh untuk jangka waktu yang lama. Juga amplifier operasional standar dirancang untuk digunakan dalam aplikasi loop tertutup dengan umpan balik negatif dari outputnya ke input pembaliknya.
Karena pembanding tegangan mengubah sinyal input linier menjadi sinyal keluaran digital, digunakan untuk menghubungkan dua sinyal listrik yang berbeda dengan tegangan suplai atau referensi yang berbeda.
Akibatnya, tahap output dari komparator tegangan umumnya dikonfigurasi sebagai saklar kolektor terbuka tunggal (Tiriskan) dengan keadaan terbuka atau tertutup daripada tegangan output aktual.
Output kolektor terbuka dari komparator tegangan terhubung ke sumber tegangan melalui resistor pull-up tunggal (LED untuk indikasi) yang menarik output tunggal tinggi ke catu daya. Ketika saklar output TINGGI menciptakan jalur impedansi tinggi, tidak ada arus mengalir sebagai Vout = Vcc.
[ Avionics Knowledge ] - [ The Computer Networking ]
Demikianlah Artikel COMPARATOR Operational Amplifier
Sekianlah artikel COMPARATOR Operational Amplifier kali ini, mudah-mudahan bisa memberi manfaat untuk anda semua. baiklah, sampai jumpa di postingan artikel lainnya.
Anda sekarang membaca artikel COMPARATOR Operational Amplifier dengan alamat link https://taste-mix.blogspot.com/2018/07/comparator-operational-amplifier.html