تفاصيل مقارن الجهد Voltage Comparators
المقارنات هى نوع من أنواع دوائر مكبرات العمليات op-amp
يستخدم مكبر العمليات هنا فى نظام الحلقة المفتوحة open loop بدون تغذية عكسية سالبة للمقارنة بين جهدى دخل على كل من الطرف الموجب (+) والطرف السالب (-) وتكون النتيجة خرج إما مرتفع أو منخفض يعتمد على قطبية الجهد الواصل إلى كل من الطرفين .
إذا كان جهد الطرف الموجب (+) موجب بالنسبة ألى الطرف السالب (-) فإن الخرج يكون مرتفعا والعكس بالعكس .
عادة يستخدم نوع معين من مكبرات العمليات والذى له خرج بمجمع مفتوح open collector output
وهذا يعنى أن ترانزستور تحويل الخرج يجب ان يتم تكملة دائرته بمقاومة خارجية تسمى مقاومة الجذب إلى أعلى وهى تمثل مقاومة الحمل .
وهذا يسمح بأن يكون جهد خرج التحويل مختلف عن جهد تغذية المقارن وهذا يفيد عند الربط مع الدوائر التى تعمل بجهود مختلفة مثل +/- 15V أو 24V
سرعة التحويل يمكن زيادتها باستخدام مقاومة جذب إلى أعلى ذات قيمة منخفضة .
يوجد ثلاثة انواع من دوائر المقارنات .
الدائرة المتكاملة الشائعة الاستخدام هى LM339 المكونة من اربعة مقارنات quad comparator
1- المقارن البسيط :
يقوم المقارن بإكتشاف : هل الدخل " أكبرمن" أو "أصغر من" جهد مرجع reference محدد .
فى الدائرة الموضحة بالشكل جهد المرجع 2.5V موصل الى الطرف السالب (-) .
كلما تغير الدخل يتحول الخرج تبعا له.
العلاقة ألمرسومة بين الخرج والدخل تسمى خواص الإنتقال transfer characteristic
يمكن تغيير جهد المرجع حسب الرغبة للحصول على مستويات تحويل مختلفة .
خرج المقارن متصل بدايود مشع للضوء LED كبيان فى دائرة الحمل وهو مفيد ولكنه ليس ضرورى .
خرج المجمع المفتوح يعطى تيار خرج كافى لتشغيل الليد (~10 mA) LED بدون إستخدام دوائر تشغيل إضافية.
2-مقارن البدء أو الإشعال Trigger Comparator
كما فى الشكل يتم التغذية العكسية من جهد الخرج إلى دخل الطرف السالب (-) لتحديد (ضبط) مستوى الجهد المرجعى والذى يتغير معتمدا على كون الخرج مرتفعا أم منخفضا .
أى أن مستوى التحويل يعتمد على وضع "الحالة السابقة" للخرج , وهذا يعطى مستويين للتحويل : <O:p
"تحويل الخرج عند الجهد المرتفع عندمايتزايد من منخفض الى مرتفع" و " عند الجهد المنخفض عندما يتناقص من المرتفع الىالمنخفض "
فى الدائرة الموضحة تؤثر دائرة الليد على مستوى التحويل لذلكيمكن إزالتها .
لاحظ أن الدخل موصل بالطرف السالب (-) لذلك تكون خواصالانتقال (العلاقة بين الدخل والخرج) معكوسة.
عند التعرف على الدوائر فإنالتغذية العكسية الموجبة تبين ما إذا كانت "مقارن" أو "مذبذب"
دائرة البدء) الإشعال) غالبا ما توجد فى مسار الاشارات الرقمية لانها "تساعد فى تخفيض التداخلوالضوضاء أى الترددات المرتفعة الغير مرغوب فيها "
فى الدوائر الرقميةللبوابات من النوع TTL وعند التغير البطىء فى إشارة الدخل قد تتسبب التداخلات فىظهور عدد من الانتقالات بالخرج .
ملحوظة :<O:p
من المعروف إنه عند إستخدام بادىء )قادح ) شميت schmitt trigger فى دخل البوابات فبمجرد أن تغير البوابة من حالتها لا يمكن لها العودة ما لم يكن هناك تغير كبير فى الدخل فى الاتجاه المعاكس .
والميكروكونترولر PIC يحتوى فى دوائر منافذ الدخل على بادىء شميت للتحصين ضد التداخلات .
3- مقارن النافذة Window Comparator
فى هذه الدائرة يستخدم مقارنين لتحديد "مدى جهود الدخل " التى تسبب "الخرج المرتفع" ويتحول إلى "الخرج المنخفض" عندما تكون جهود الدخل "خارج هذا المدى" أو العكس بالعكس .
خرج المقارن C يكون منخفضا عندما يكون الجهد "أقل من"حوالى 1.6 V وخرج المقارن B يكون منخفض عندما يكون الجهد "أكبرمن" حوالى 3.3 V بين هذين الجهدين" لا يوجد دخل لكلا المقارنين منخفض وذلك يسمح بإرتفاع الخرج إلى 5 V
المجمع المفتوح يسمح بهذه التوصيلات بينما الخرج المتكامل أو المتتام complementary لا يسمح بذلك .
تستخدم الدائرة لأكتشاف " هل الجهد داخل المدى المحدد " و " هل الجهد خارج المدى المحدد " أى كإختبار لحالة جهد وأعطاء خرج : إما " حالة النجاح " pass أو " حالة الفشل " fail
المقارنات هى نوع من أنواع دوائر مكبرات العمليات op-amp
يستخدم مكبر العمليات هنا فى نظام الحلقة المفتوحة open loop بدون تغذية عكسية سالبة للمقارنة بين جهدى دخل على كل من الطرف الموجب (+) والطرف السالب (-) وتكون النتيجة خرج إما مرتفع أو منخفض يعتمد على قطبية الجهد الواصل إلى كل من الطرفين .
إذا كان جهد الطرف الموجب (+) موجب بالنسبة ألى الطرف السالب (-) فإن الخرج يكون مرتفعا والعكس بالعكس .
عادة يستخدم نوع معين من مكبرات العمليات والذى له خرج بمجمع مفتوح open collector output
وهذا يعنى أن ترانزستور تحويل الخرج يجب ان يتم تكملة دائرته بمقاومة خارجية تسمى مقاومة الجذب إلى أعلى وهى تمثل مقاومة الحمل .
وهذا يسمح بأن يكون جهد خرج التحويل مختلف عن جهد تغذية المقارن وهذا يفيد عند الربط مع الدوائر التى تعمل بجهود مختلفة مثل +/- 15V أو 24V
سرعة التحويل يمكن زيادتها باستخدام مقاومة جذب إلى أعلى ذات قيمة منخفضة .
يوجد ثلاثة انواع من دوائر المقارنات .
الدائرة المتكاملة الشائعة الاستخدام هى LM339 المكونة من اربعة مقارنات quad comparator
1- المقارن البسيط :
يقوم المقارن بإكتشاف : هل الدخل " أكبرمن" أو "أصغر من" جهد مرجع reference محدد .
فى الدائرة الموضحة بالشكل جهد المرجع 2.5V موصل الى الطرف السالب (-) .
كلما تغير الدخل يتحول الخرج تبعا له.
العلاقة ألمرسومة بين الخرج والدخل تسمى خواص الإنتقال transfer characteristic
يمكن تغيير جهد المرجع حسب الرغبة للحصول على مستويات تحويل مختلفة .
خرج المقارن متصل بدايود مشع للضوء LED كبيان فى دائرة الحمل وهو مفيد ولكنه ليس ضرورى .
خرج المجمع المفتوح يعطى تيار خرج كافى لتشغيل الليد (~10 mA) LED بدون إستخدام دوائر تشغيل إضافية.
2-مقارن البدء أو الإشعال Trigger Comparator
كما فى الشكل يتم التغذية العكسية من جهد الخرج إلى دخل الطرف السالب (-) لتحديد (ضبط) مستوى الجهد المرجعى والذى يتغير معتمدا على كون الخرج مرتفعا أم منخفضا .
أى أن مستوى التحويل يعتمد على وضع "الحالة السابقة" للخرج , وهذا يعطى مستويين للتحويل : <O:p
"تحويل الخرج عند الجهد المرتفع عندمايتزايد من منخفض الى مرتفع" و " عند الجهد المنخفض عندما يتناقص من المرتفع الىالمنخفض "
فى الدائرة الموضحة تؤثر دائرة الليد على مستوى التحويل لذلكيمكن إزالتها .
لاحظ أن الدخل موصل بالطرف السالب (-) لذلك تكون خواصالانتقال (العلاقة بين الدخل والخرج) معكوسة.
عند التعرف على الدوائر فإنالتغذية العكسية الموجبة تبين ما إذا كانت "مقارن" أو "مذبذب"
دائرة البدء) الإشعال) غالبا ما توجد فى مسار الاشارات الرقمية لانها "تساعد فى تخفيض التداخلوالضوضاء أى الترددات المرتفعة الغير مرغوب فيها "
فى الدوائر الرقميةللبوابات من النوع TTL وعند التغير البطىء فى إشارة الدخل قد تتسبب التداخلات فىظهور عدد من الانتقالات بالخرج .
ملحوظة :<O:p
من المعروف إنه عند إستخدام بادىء )قادح ) شميت schmitt trigger فى دخل البوابات فبمجرد أن تغير البوابة من حالتها لا يمكن لها العودة ما لم يكن هناك تغير كبير فى الدخل فى الاتجاه المعاكس .
والميكروكونترولر PIC يحتوى فى دوائر منافذ الدخل على بادىء شميت للتحصين ضد التداخلات .
3- مقارن النافذة Window Comparator
فى هذه الدائرة يستخدم مقارنين لتحديد "مدى جهود الدخل " التى تسبب "الخرج المرتفع" ويتحول إلى "الخرج المنخفض" عندما تكون جهود الدخل "خارج هذا المدى" أو العكس بالعكس .
خرج المقارن C يكون منخفضا عندما يكون الجهد "أقل من"حوالى 1.6 V وخرج المقارن B يكون منخفض عندما يكون الجهد "أكبرمن" حوالى 3.3 V بين هذين الجهدين" لا يوجد دخل لكلا المقارنين منخفض وذلك يسمح بإرتفاع الخرج إلى 5 V
المجمع المفتوح يسمح بهذه التوصيلات بينما الخرج المتكامل أو المتتام complementary لا يسمح بذلك .
تستخدم الدائرة لأكتشاف " هل الجهد داخل المدى المحدد " و " هل الجهد خارج المدى المحدد " أى كإختبار لحالة جهد وأعطاء خرج : إما " حالة النجاح " pass أو " حالة الفشل " fail
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق