Mạch so sánh điện áp

Mạch so sánh điện áp

Bộ so sánh điện áp là một mạch so sánh hai điện áp, chuyển đầu ra sang trạng thái cao hay thấp tùy thuộc vào điện áp nào cao hơn. Mạch so sánh điện áp hoạt động dựa trên opamp. Hình 1 hiển thị mạch so sánh điện áp ở chế độ đảo và Hình 2 hiển thị mạch so sánh điện áp ở chế độ không đảo.

Mạch so sánh không đảo

Trong mạch so sánh không đảo, điện áp tham chiếu được đặt vào đầu vào đảo ngược và điện áp so sánh đặt vào đầu vào không đảo. Bất cứ khi nào điện áp so sánh (Vin) vượt quá điện áp tham chiếu, đầu ra của opamp sẽ chuyển sang bão hòa dương (V+) và ngược lại. Trên thực tế những gì xảy ra là sự khác biệt giữa Vin và Vref, (Vin - Vref) sẽ là một giá trị dương và được khuếch đại đến vô cùng bởi opamp. Do không có điện trở phản hồi Rf, opamp ở chế độ vòng hở do đó độ lợi điện áp (Av) sẽ gần với vô cực. Vì vậy, điện áp đầu ra dao động đến giá trị tối đa tức là V+. Phương trình Av = 1 + (Rf / R1). Khi Vin xuống dưới Vref, điều ngược lại xảy ra.

Mạch so sánh đảo ngược

Trong trường hợp bộ so sánh đảo ngược, điện áp tham chiếu được đặt vào đầu vào không đảo và điện áp so sánh đặt vào đầu vào đảo ngược. Bất cứ khi nào điện áp đầu vào (Vin) vượt quá Vref, đầu ra của opamp sẽ chuyển sang bão hòa âm. Ở đây, sự khác biệt giữa hai điện áp (Vin-Vref) được đảo ngược và khuếch đại đến vô cùng bởi opamp. Phương trình Av = -Rf / R1. Phương trình tăng điện áp ở chế độ đảo ngược là Av = -Rf / R1. Vì không có điện trở phản hồi, độ lợi sẽ gần với vô cực và điện áp đầu ra sẽ càng âm hay V-.

Mạch so sánh điện áp thực tế sử dụng uA741

Dưới đây là mạch so sánh không đảo ngược thực tế dựa trên opamp uA741. Ở đây, điện áp tham chiếu được đặt bằng cách sử dụng mạng phân chia điện áp bao gồm R1 và R2. Phương trình là Vref = (V + / (R1 + R2)) x R2. Việc thay thế các giá trị được đưa ra trong sơ đồ mạch vào phương trình này sẽ cho Vref = 6V. Bất cứ khi nào Vin vượt quá 6V, đầu ra sẽ dao động lên -/+12 DC và ngược lại. Mạch được cấp nguồn từ nguồn cung cấp kép +/- 12V DC.