కంపారిటర్ సర్క్యూట్ వర్కింగ్ మరియు అప్లికేషన్స్

సాధారణంగా, ఎలక్ట్రానిక్స్లో, రెండు వోల్టేజ్‌లను పోల్చడానికి కంపారిటర్ ఉపయోగించబడుతుంది లేదా పోలిక యొక్క రెండు ఇన్పుట్ల వద్ద ఇవ్వబడిన ప్రవాహాలు. అంటే ఇది రెండు ఇన్పుట్ వోల్టేజ్లను తీసుకుంటుంది, తరువాత వాటిని పోల్చి, అవకలన అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ను అధిక లేదా తక్కువ-స్థాయి సిగ్నల్ ఇస్తుంది. ఏకపక్షంగా మారుతున్న ఇన్పుట్ సిగ్నల్ రిఫరెన్స్ స్థాయికి లేదా నిర్వచించిన ప్రవేశ స్థాయికి చేరుకున్నప్పుడు పోల్చడానికి కంపారిటర్ ఉపయోగించబడుతుంది. పోలికను ఉపయోగించడం ద్వారా రూపొందించవచ్చు డయోడ్లు, ట్రాన్సిస్టర్లు, ఆప్-ఆంప్స్ వంటి వివిధ భాగాలు . లాజిక్ సర్క్యూట్లను నడపడానికి ఉపయోగించే అనేక ఎలక్ట్రానిక్ అనువర్తనాలలో పోలికలు కనుగొంటారు.

కంపారిటర్ చిహ్నం

కంపారిటర్‌గా ఆప్-ఆంప్

మేము పోలిక చిహ్నాన్ని దగ్గరగా చూసినప్పుడు, మేము దానిని గుర్తించాము Op-Amp (ఆపరేషనల్ యాంప్లిఫైయర్) గుర్తు, కాబట్టి ఈ పోలిక ఆప్-ఆంప్ నుండి భిన్నంగా ఉంటుంది, అనలాగ్ సిగ్నల్స్ అంగీకరించడానికి మరియు అనలాగ్ సిగ్నల్ను అవుట్పుట్ చేయడానికి రూపొందించబడింది, అయితే కంపారిటర్ అవుట్పుట్ను డిజిటల్ సిగ్నల్ గా మాత్రమే ఇస్తుంది, అయినప్పటికీ సాధారణ ఆప్-ఆంప్ ను ఉపయోగించవచ్చు కంపారిటర్లు (LM324, LM358 మరియు LM741 వంటి ఆపరేషనల్ యాంప్లిఫైయర్లను వోల్టేజ్ కంపారిటర్ సర్క్యూట్లలో నేరుగా ఉపయోగించలేము.

యాంప్లిఫైయర్ యొక్క అవుట్‌పుట్‌కు డయోడ్ లేదా ట్రాన్సిస్టర్ జతచేయబడితే ఆప్-ఆంప్స్‌ను తరచుగా వోల్టేజ్ కంపారిటర్లుగా ఉపయోగించవచ్చు) కాని నిజమైన కంపారిటర్ బహుళార్ధసాధక ఆప్-ఆంప్స్‌తో పోల్చితే వేగంగా మారే సమయాన్ని రూపొందించబడింది. అందువల్ల, కంపారిటర్ అనేది డిజిటల్ అవుట్‌పుట్‌ను ఇవ్వడానికి ప్రత్యేకంగా రూపొందించిన ఆప్-ఆంప్స్ యొక్క సవరించిన సంస్కరణ అని మేము చెప్పగలం.

Op-amp మరియు కంపారిటర్ అవుట్పుట్ సర్క్యూట్రీ యొక్క పోలిక

బేసిక్ కంపారిటర్ సర్క్యూట్ వర్కింగ్

కంపారిటర్ సర్క్యూట్ కేవలం రెండు అనలాగ్ ఇన్పుట్ సిగ్నల్స్ తీసుకొని, వాటిని పోల్చి, తార్కిక ఉత్పత్తిని అధిక “1” లేదా తక్కువ “0” ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది.

నాన్ఇన్వర్టింగ్ కంపారిటర్ సర్క్యూట్

“ఇన్వర్టింగ్” అని పిలువబడే కంపారిటర్ + ఇన్‌పుట్‌కు అనలాగ్ సిగ్నల్‌ను వర్తింపజేయడం ద్వారా మరియు “ఇన్వర్టింగ్” అని పిలువబడే ఇన్‌పుట్‌కు, కంపారిటర్ సర్క్యూట్ ఈ రెండు అనలాగ్ సిగ్నల్‌లను పోల్చి చూస్తుంది, ఇన్వర్టింగ్ కాని ఇన్‌పుట్‌పై అనలాగ్ ఇన్పుట్ అనలాగ్ ఇన్పుట్ కంటే ఎక్కువగా ఉంటే విలోమం చేస్తే అవుట్పుట్ తార్కిక ఎత్తుకు మారుతుంది మరియు ఇది చేస్తుంది ఓపెన్ కలెక్టర్ ట్రాన్సిస్టర్ ఆన్ చేయడానికి పైన ఉన్న LM339 సమానమైన సర్క్యూట్లో Q8. నాన్-ఇన్వర్టింగ్ పై అనలాగ్ ఇన్పుట్ ఇన్వర్టింగ్ ఇన్పుట్ పై అనలాగ్ ఇన్పుట్ కంటే తక్కువగా ఉన్నప్పుడు, అప్పుడు కంపారిటర్ అవుట్పుట్ తార్కిక కనిష్టానికి మారుతుంది.

ఇది Q8 ట్రాన్సిస్టర్ ఆఫ్ చేస్తుంది. పైన ఉన్న LM339 సమానమైన సర్క్యూట్ చిత్రం నుండి మనం చూసినట్లుగా, LM339 దాని అవుట్పుట్‌లో ఓపెన్ కలెక్టర్ ట్రాన్సిస్టర్ Q8 ను ఉపయోగిస్తుంది, కాబట్టి మనం వీటిని ఉపయోగించాలి “పుల్-అప్” రెసిస్టర్ ఈ Q8 ట్రాన్సిస్టర్ పని చేయడానికి ఇది VCC తో Q8 కలెక్టర్ సీసానికి అనుసంధానించబడి ఉంది. LM339 డేటాషీట్ ప్రకారం, ఈ Q8 ట్రాన్సిస్టర్ (అవుట్పుట్ సింక్ కరెంట్) పై ప్రవహించే గరిష్ట కరెంట్ 18 mA. V- ను ఈ క్రింది విధంగా లెక్కించవచ్చు.

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

కంపారిటర్ నాన్-ఇన్వర్టింగ్ ఇన్పుట్ 10 K పొటెన్షియోమీటర్కు అనుసంధానించబడి ఉంది, ఇది వోల్టేజ్ డివైడర్ సర్క్యూట్ను కూడా రూపొందిస్తోంది, ఇక్కడ మేము V + వోల్టేజ్ ప్రారంభాన్ని Vcc నుండి 0 వోల్ట్ల వరకు సర్దుబాటు చేయవచ్చు. మొదట, V + Vcc కి సమానంగా ఉన్నప్పుడు కంపారిటర్ అవుట్పుట్ లాజికల్ హై (Vout = Vcc) కు మారుతుంది ఎందుకంటే V + V- కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది.

ఇది Q8 ట్రాన్సిస్టర్ ఆఫ్ మరియు LED ఆఫ్ అవుతుంది. వోల్టేజ్ V + డ్రాప్ బెలో V- వోల్ట్‌లు ఉన్నప్పుడు, కంపారిటర్ అవుట్‌పుట్ లాజికల్ తక్కువ (Vout = GND) కు మారుతుంది మరియు ఇది Q8 ట్రాన్సిస్టర్‌ను ఆన్ చేస్తుంది మరియు LED ఆన్ అవుతుంది.

అనలాగ్ ఇన్పుట్ను మార్పిడి చేయడం ద్వారా R1 మరియు R2 వోల్టేజ్ డివైడర్ నాన్-ఇన్వర్టింగ్ ఇన్పుట్ (V +) కు కనెక్ట్ చేయబడింది మరియు పొటెన్షియోమీటర్ విలోమ ఇన్పుట్ (V-) తో కనెక్ట్ చేయబడితే మనకు వ్యతిరేక అవుట్పుట్ ఫలితం లభిస్తుంది.

విలోమ కంపారిటర్ సర్క్యూట్

మళ్ళీ, వోల్టేజ్ డివైడర్ సూత్రాన్ని ఉపయోగించి నాన్-ఇన్వర్టింగ్ ఇన్పుట్ (V +) పై వోల్టేజ్ V- వోల్ట్ల గురించి ఉంటుంది, కాబట్టి మనం Vcc వోల్ట్ల వద్ద విలోమ ఇన్పుట్ వోల్టేజ్ (V-) ను ప్రారంభిస్తే, V + V- కన్నా తక్కువగా ఉంటుంది, ఇది కంపారిటర్ అవుట్‌పుట్‌లో Q8 ట్రాన్సిస్టర్‌ను తార్కిక కనిష్టానికి మారుస్తుంది. మేము V- డౌన్ బెలో V + ను సర్దుబాటు చేసినప్పుడు. అప్పుడు Q8 ట్రాన్సిస్టర్ ఆఫ్ కంపారిటర్ అవుట్పుట్ తార్కిక ఎత్తుకు మారుతుంది ఎందుకంటే V + ఇప్పుడు V- కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది మరియు LED ఆఫ్ అవుతుంది.

ప్రాక్టికల్ ఎలక్ట్రానిక్స్ సర్క్యూట్లలో కంపారిటర్ యొక్క అప్లికేషన్

ఆర్డునో ఉపయోగించి వైర్‌లెస్ సెన్సార్ నెట్‌వర్క్‌ల ఆధారంగా నేల యొక్క తేమ పర్యవేక్షణ వ్యవస్థ

ది తేమ పర్యవేక్షణ వ్యవస్థ ఆర్డునో ప్రాజెక్ట్ ఉపయోగించి వైర్‌లెస్ సెన్సార్ నెట్‌వర్క్‌ల ఆధారంగా నేల యొక్క నేలలోని తేమను బట్టి స్విచ్చింగ్ ఆపరేషన్ (ఆన్ / ఆఫ్) పంప్ మోటారును నియంత్రించగల ఆటోమేటిక్ ఇరిగేషన్ సిస్టమ్‌ను అభివృద్ధి చేయడానికి రూపొందించబడింది.

తేమ పర్యవేక్షణ వ్యవస్థ

తేమ సెన్సార్ నేల యొక్క తేమను గ్రహిస్తుంది మరియు తగిన సంకేతాన్ని ఆర్డునో బోర్డుకు ఇవ్వబడుతుంది. పోలిక తేమ స్థాయి సంకేతాలను ముందే నిర్వచించిన సూచన సిగ్నల్‌తో పోలుస్తుంది. అప్పుడు అది మైక్రోకంట్రోలర్‌కు సిగ్నల్ పంపుతుంది. సెన్సింగ్ అమరిక మరియు కంపారిటర్ సిగ్నల్ నుండి అందుకున్న సిగ్నల్ ఆధారంగా, నీటి పంపు నిర్వహించబడుతుంది. నేల తేమ మరియు నీటి పంపు యొక్క స్థితిని ప్రదర్శించడానికి LCD డిస్ప్లే ఉపయోగించబడుతుంది.

హృదయ స్పందన సెన్సార్ సర్క్యూట్

హార్ట్‌రేట్ మానిటర్ చిప్ యొక్క సిస్టమ్ అమలు

HRM-2511E హృదయ స్పందన సెన్సార్ 4 ఆప్-ఆంప్స్ ఉన్నాయి. నాల్గవ ఒపాంప్ వోల్టేజ్ కంపారిటర్‌గా ఉపయోగించబడుతుంది. అనలాగ్ పిపిజి సిగ్నల్ సానుకూల ఇన్పుట్కు ఇవ్వబడుతుంది మరియు ప్రతికూల ఇన్పుట్ రిఫరెన్స్ వోల్టేజ్ (విఆర్) తో ముడిపడి ఉంటుంది. పొటెన్షియోమీటర్ పి 2 (పైన చూపినది) ద్వారా VR యొక్క పరిమాణం 0 మరియు Vcc మధ్య ఎక్కడైనా అమర్చవచ్చు. PPG పల్స్ వేవ్ ప్రవేశ వోల్టేజ్ VR ను మించిన ప్రతిసారీ, కంపారిటర్ యొక్క అవుట్పుట్ ఎక్కువగా ఉంటుంది. అందువల్ల, ఈ అమరిక హృదయ స్పందనకు సమకాలీకరించబడిన అవుట్పుట్ డిజిటల్ పల్స్ను అందిస్తుంది. పల్స్ యొక్క వెడల్పు కూడా థ్రెషోల్డ్ వోల్టేజ్ VR ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది.

స్మోక్ అలారం సర్క్యూట్

స్మోక్ అలారం సర్క్యూట్

ది ఫోటోడియోడ్లు ఫోటో-ట్రాన్సిస్టర్లు Q1 మరియు Q2 చేత కనుగొనబడిన కాంతిని విడుదల చేయండి. ఎగువ ప్రాంతం మూసివేయబడింది మరియు తద్వారా ట్రాన్సిస్టర్ క్యూ 1 యొక్క ఆపరేటింగ్ పాయింట్ మారదు. ఈ ఆపరేటింగ్ పాయింట్ పోలిక కోసం సూచనగా ఉపయోగించబడుతుంది. పొగ దిగువ ప్రాంతంలోకి ప్రవేశించినప్పుడు ఫోటో-ట్రాన్సిస్టర్ క్యూ 2 యొక్క ఆపరేటింగ్ పాయింట్ మారుతుంది, తద్వారా బేస్ (పొగ లేదు) విలువ విన్ (నో_స్మోక్) నుండి వోల్టేజ్ విన్లో మార్పు వస్తుంది .ఒక ఫోటో యొక్క బేస్ వద్ద కాంతి యొక్క తీవ్రత ఈ ప్రాంతంలోకి పొగ కారణంగా ట్రాన్సిస్టర్ తగ్గుతుంది, బేస్ కరెంట్ తగ్గుతుంది మరియు వోల్టేజ్ విన్ బేస్ (పొగ లేదు) విలువ విన్ (నో_స్మోక్) నుండి పెరుగుతుంది. వోల్టేజ్ విన్ Vref ను దాటినప్పుడు, కంపారిటర్ యొక్క అవుట్పుట్ VL నుండి VH కి మారుతుంది, అలారంను ప్రేరేపిస్తుంది.

ఈ ఆర్టికల్ చదవడం ద్వారా మీరు కొన్ని ప్రాథమికాలను సంపాదించి, కంపారిటర్‌పై పని చేయడం ద్వారా ఆశిస్తున్నాను. ఈ వ్యాసం గురించి లేదా దాని గురించి మీకు ఏవైనా ప్రశ్నలు ఉంటే చివరి సంవత్సరం ఎలక్ట్రానిక్స్ మరియు ఎలక్ట్రికల్ ప్రాజెక్టులు , దయచేసి దిగువ విభాగంలో వ్యాఖ్యానించడానికి సంకోచించకండి. మీ కోసం ఇక్కడ ఒక ప్రశ్న ఉంది, ఆప్-ఆంప్‌ను కంపారిటర్ సర్క్యూట్‌గా ఉపయోగించే ఎంబెడెడ్ సిస్టమ్స్ అనువర్తనాలు మీకు తెలుసా?