तुलनित्र सर्किट कार्य और अनुप्रयोग

आम तौर पर, इलेक्ट्रॉनिक्स में, तुलनित्र का उपयोग दो वोल्टेज की तुलना करने के लिए किया जाता है या धाराएं जो तुलनित्र के दो इनपुटों पर दी गई हैं। इसका मतलब है कि यह दो इनपुट वोल्टेज लेता है, फिर उनकी तुलना करता है और एक अंतर आउटपुट वोल्टेज या तो उच्च या निम्न-स्तर सिग्नल देता है। तुलनित्र का उपयोग तब किया जाता है जब एक मनमाना भिन्नता इनपुट संकेत संदर्भ स्तर या एक निर्धारित सीमा स्तर तक पहुंच जाती है। तुलनित्र का उपयोग करके डिजाइन किया जा सकता है डायोड, ट्रांजिस्टर, op-amps जैसे विभिन्न घटक । तुलनित्र कई इलेक्ट्रॉनिक अनुप्रयोगों में पाते हैं जिनका उपयोग तर्क सर्किट को चलाने के लिए किया जा सकता है।

तुलनित्र प्रतीक

Op-Amp एक तुलनित्र के रूप में

जब हम तुलनित्र प्रतीक को करीब से देखते हैं, तो हम इसे पहचानेंगे Op-Amp (ऑपरेशनल एम्पलीफायर) प्रतीक, तो क्या यह तुलनित्र op-amp से भिन्न होता है- Op-Amp को एनालॉग सिग्नल को स्वीकार करने और एनालॉग सिग्नल को आउटपुट करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जबकि तुलनित्र केवल डिजिटल सिग्नल के रूप में आउटपुट देगा, हालांकि एक साधारण Op-Amp का उपयोग किया जा सकता है। तुलनित्र (ऑपरेशनल एम्पलीफायरों जैसे LM324, LM358, और LM741 को वोल्टेज तुलनित्र सर्किट में सीधे इस्तेमाल नहीं किया जा सकता है।

अगर डायोड या ट्रांजिस्टर को एम्पलीफायर के आउटपुट में जोड़ा जाता है) तो ओप-एम्प्स का उपयोग अक्सर वोल्टेज तुलनित्र के रूप में किया जा सकता है, लेकिन वास्तविक तुलनित्र को बहुउद्देशीय ओपी-एम्प्स की तुलना में तेज़ स्विचिंग समय के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसलिए, हम कह सकते हैं कि तुलनित्र Op-Amps का संशोधित संस्करण है जिसे विशेष रूप से डिजिटल आउटपुट देने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

ओप-ऐम्प और कम्पैसटर आउटपुट सर्किटरी की तुलना

बुनियादी तुलनित्र सर्किट कार्य करना

तुलनित्र सर्किट केवल दो एनालॉग इनपुट संकेतों को ले कर काम करता है, उनकी तुलना करता है और फिर तार्किक आउटपुट उच्च '1' या कम '0' का उत्पादन करता है।

Noninverting तुलनित्र सर्किट

तुलनित्र + इनपुट को 'नॉन-इनवर्टिंग' और - 'इनवर्टिंग' नामक इनपुट को एनालॉग सिग्नल लागू करके, तुलनित्र सर्किट इस दो एनालॉग सिग्नल की तुलना करेगा, यदि गैर-इनवर्टिंग इनपुट पर एनालॉग इनपुट एनालॉग इनपुट से अधिक है inverting तब आउटपुट तार्किक उच्च पर स्विंग होगा और यह कर देगा कलेक्टर ट्रांजिस्टर खोलें पर चालू करने के लिए ऊपर LM339 समकक्ष सर्किट पर Q8। जब गैर-इनवर्टिंग पर एनालॉग इनपुट इनवर्टिंग इनपुट पर एनालॉग इनपुट से कम होता है, तो तुलनित्र आउटपुट तार्किक कम पर स्विंग होगा।

यह Q8 ट्रांजिस्टर को बंद कर देगा। जैसा कि हमने ऊपर LM339 के समतुल्य सर्किट चित्र से देखा है, LM339 अपने आउटपुट में एक ओपन कलेक्टर ट्रांजिस्टर Q8 का उपयोग करता है, इसलिए हमें इसका उपयोग करना होगा 'पुल-अप' रोकनेवाला जो इस Q8 ट्रांजिस्टर के काम करने के लिए Vcc के साथ Q8 कलेक्टर लीड से जुड़ा है। LM339 डेटाशीट के अनुसार, इस Q8 ट्रांजिस्टर (आउटपुट सिंक करंट) पर प्रवाहित होने वाली अधिकतम धारा लगभग 18 mA है। V- की गणना निम्नानुसार की जा सकती है।

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

तुलनित्र गैर-इनवर्टिंग इनपुट 10 K पोटेंशियोमीटर से जुड़ा है, जो वोल्टेज विभक्त सर्किट भी बना रहा है, जहां हम Vcc से 0 वोल्ट तक V + वोल्टेज प्रारंभ को समायोजित कर सकते हैं। सबसे पहले, जब V + Vcc के बराबर होता है, तो तुलनित्र आउटपुट तार्किक उच्च (Vout = Vcc) पर जाएगा क्योंकि V + V से बड़ा है।

यह Q8 ट्रांजिस्टर ऑफ और स्विच करेगा एलईडी बंद हो जाएगा। जब वोल्टेज V + ड्रॉप बॉलो V- वोल्ट होता है, तो तुलनित्र आउटपुट तार्किक कम (Vout = GND) पर जाएगा और इससे Q8 ट्रांजिस्टर ऑन हो जाएगा और एलईडी चालू हो जाएगी।

गैर-इनवर्टिंग इनपुट (V +) और से जुड़े एनालॉग इनपुट R1 और R2 वोल्टेज डिवाइडर को स्वैप करके पोटेंशियोमीटर इनवर्टिंग इनपुट (V-) से जुड़ा हुआ है, हम विपरीत आउटपुट परिणाम प्राप्त करेंगे।

इन्वर्टरिंग सर्किट

फिर से, वोल्टेज विभक्त सिद्धांत का उपयोग नॉन-इनवर्टिंग इनपुट (V +) पर वोल्टेज V- वोल्ट के बारे में है, इसलिए यदि हम Vcc वोल्ट पर इनवर्टिंग इनपुट वोल्टेज (V-) शुरू करते हैं, तो V + V से कम है, यह तुलनित्र उत्पादन पर Q8 ट्रांजिस्टर बना देगा तार्किक कम स्विंग होगा। जब हम V- डाउन बाइलो V + को एडजस्ट करते हैं। तब Q8 ट्रांजिस्टर बंद तुलनित्र आउटपुट तार्किक उच्च पर जाएगा क्योंकि V + अब V- से अधिक है और LED बंद हो जाएगा।

व्यावहारिक इलेक्ट्रॉनिक्स सर्किट में तुलनित्र के आवेदन

Arduino का उपयोग कर वायरलेस सेंसर नेटवर्क पर आधारित मिट्टी की नमी की निगरानी प्रणाली

आर्द्रता निगरानी प्रणाली Arduino प्रोजेक्ट का उपयोग करके वायरलेस सेंसर नेटवर्क पर आधारित मिट्टी को एक स्वचालित सिंचाई प्रणाली विकसित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है जो मिट्टी में नमी की मात्रा के आधार पर स्विचिंग ऑपरेशन (ऑन / ऑफ) पंप मोटर को नियंत्रित कर सकता है।

आर्द्रता निगरानी प्रणाली

नमी संवेदक मिट्टी की नमी को महसूस करता है और अरुडिनो बोर्ड को एक उपयुक्त संकेत दिया जाता है। तुलनित्र पूर्वनिर्धारित संदर्भ संकेत के साथ नमी के स्तर के संकेतों की तुलना करेगा। फिर यह माइक्रोकंट्रोलर को सिग्नल भेजेगा। संवेदन व्यवस्था और तुलनित्र संकेत से प्राप्त सिग्नल के आधार पर, पानी पंप संचालित किया जाएगा। एलसीडी डिस्प्ले का उपयोग मिट्टी की नमी सामग्री और पानी पंप की स्थिति को प्रदर्शित करने के लिए किया जाता है।

दिल की धड़कन सेंसर सर्किट

हार्ट्रेट मॉनिटर चिप का सिस्टम कार्यान्वयन

एचआरएम -2511 ई दिल की धड़कन सेंसर 4 ऑप-एम्प्स है। चौथे Opamp को वोल्टेज तुलनित्र के रूप में उपयोग किया जाता है। एनालॉग PPG सिग्नल को पॉजिटिव इनपुट से खिलाया जाता है और नेगेटिव इनपुट को रेफरेंस वोल्टेज (VR) से बांधा जाता है। VR के परिमाण को 0 और Vcc के बीच कहीं भी पोटेंशियोमीटर P2 (ऊपर दिखाया गया) के माध्यम से सेट किया जा सकता है। जब भी PPG पल्स वेव थ्रेशोल्ड वोल्टेज VR से अधिक होता है, तो तुलनित्र का आउटपुट अधिक हो जाता है। इस प्रकार, यह व्यवस्था एक आउटपुट डिजिटल पल्स प्रदान करती है जो दिल की धड़कन के लिए सिंक्रनाइज़ होती है। नाड़ी की चौड़ाई भी दहलीज वोल्टेज वीआर द्वारा निर्धारित की जाती है।

स्मोक अलार्म सर्किट

स्मोक अलार्म सर्किट

फोटोडिओड प्रकाश का उत्सर्जन करें जो फोटो-ट्रांजिस्टर Q1 और Q2 द्वारा पता लगाया गया है। शीर्ष क्षेत्र को सील कर दिया गया है और इस प्रकार ट्रांजिस्टर Q1 का ऑपरेटिंग बिंदु नहीं बदलता है। इस ऑपरेटिंग बिंदु का उपयोग तुलनित्र के लिए एक संदर्भ के रूप में किया जाता है। जब धुआं निचले क्षेत्र में फोटो-ट्रांजिस्टर क्यू 2 के ऑपरेटिंग बिंदु में प्रवेश करता है, जिसके परिणामस्वरूप बेस (नो स्मोक) वैल्यू विन (नं.स्मोक) से वोल्टेज विन में बदलाव होता है। फोटो के आधार पर प्रकाश की तीव्रता। -ट्रांसिस्टर क्षेत्र में धुएं के प्रवेश के कारण कम हो जाता है, बेस करंट घट जाता है और वोल्टेज विन बेस (नो स्मोक) वैल्यू विन (no_smoke) से बढ़ जाएगा। जब वोल्टेज विन Vref को अलार्म से ट्रिगर करके वीएल से वीएच तक स्विच के आउटपुट को पार करता है।

मुझे उम्मीद है कि इस लेख को पढ़कर आपको कुछ मूल बातें प्राप्त हुई होंगी और तुलनित्र पर काम करना होगा। यदि आपके पास इस लेख के बारे में या इसके बारे में कोई प्रश्न हैं अंतिम वर्ष इलेक्ट्रॉनिक्स और विद्युत परियोजनाएं , कृपया नीचे दिए गए अनुभाग में टिप्पणी करने के लिए स्वतंत्र महसूस करें। यहां आपके लिए एक प्रश्न है, क्या आप किसी भी एम्बेडेड सिस्टम एप्लिकेशन को जानते हैं जिसमें ऑप-एम्प का उपयोग एक तुलनित्र सर्किट के रूप में किया जाता है?