Jak funguje komparátor lm339?
Pro tento obvod budeme potřebovat: jeden mikroobvod LM339, jednu zenerovu diodu se jmenovitým stabilizačním napětím 4,7 V, pět rezistorů 1 kOhm, jeden rezistor 15 kOhm, jeden rezistor 5,1 kOhm, čtyři LED (červená, oranžová, žlutá, zelená), čtyři 10 kOhm proměnné rezistory a 13 V napájecí zdroj
na “ Obrázek 1 » vlevo vidíte obrázky požadovaných součástek a jejich schematické znázornění na schématu zapojení
Obvod sestavíme na prkénku s 840 kontakty ( Obrázek 2 )
V tomto obvodu jsou dvěma novými součástmi zenerova dioda a mikroobvod LM339 (odkaz na katalogový list mikroobvodu z oficiálních stránek výrobce: (https://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm339. pdf?ts=1590343615418)
Zenerova dioda nebo Zenerova dioda, jak se jí také říká, je speciální typ diody. Při přímém zapojení se běžná dioda a zenerova dioda chovají stejně. Rozdíl se projeví až po opětovném zapnutí. Klasická dioda při obráceném zapojení proud blokuje a zenerova dioda, když zpětné napětí dosáhne hodnoty zvané stabilizační napětí, začne procházet proud v opačném směru. Zenerova dioda funguje pouze ve stejnosměrných obvodech. A napětí je na něj aplikováno v obrácené polaritě, to znamená, že na anodu zenerovy diody bude aplikováno mínus „-“.
Hlavním účelem zenerovy diody je stabilizovat napětí, to znamená zajistit konstantní výstupní napětí. Zenerovy diody se vyrábějí se stabilizačním napětím od 1,8 V do 400 V. V našem zapojení, jak je uvedeno výše, je použita zenerova dioda se jmenovitým stabilizačním napětím 4,7 V
Nyní o čipu LM339.
Tento čip je 4kanálový komparátor. Proto má na schématu zapojení tak zvláštní, na první pohled, zobrazení (čtyři trojúhelníky se vstupními a výstupními kolíky navzájem nepropojenými a napájecími kolíky visícími ve vzduchu)
Obrázek 3
Co je v tomto případě komparátor?
Komparátor z anglického slova porovnat – porovnat, tedy toto zařízení ( obrázek 3 ), který porovnává dvě napětí a podle toho, který ze vstupů je vyšší, nastaví výstup plus mínus napájecí napětí (podle obvodu do komparátoru. V obvodu, který máte sestavit, se výstup napětí komparátor je výstup s otevřeným kolektorem, např. to znamená, že na tomto výstupu není žádný kladný signál)
Níže je uvedena provozní logika komparátoru s výstupem s otevřeným kolektorem
Obrázek 4
Obrázek 5
Proud bude protékat otevřeným kolektorem, když je napětí na (+) vstupu nižší než napětí na (-) vstupu ( Obrázek 4 ). A proto proud nebude protékat otevřeným kolektorem, když je napětí na vstupu (+) vyšší než napětí na vstupu (-) ( obrázek 5 ).
« Schéma 1 “ je schéma zapojení, které musíte tentokrát sestavit v simulátoru Circuits
Schéma 1
Jedná se o obvod indikátoru napětí autobaterie, ale lze jej použít s jinými bateriemi (stačí upravit prahové hodnoty). Obvod tvoří čtyři komparátory čipu LM339. To umožňuje vytvořit čtyřprahové zobrazovací zařízení.
Práh napětí pro každou LED lze nastavit pomocí trimovacích odporů tak, aby se při určitém napětí rozsvítila příslušná LED. Pro všechny čtyři LED indikátory můžete nastavit prakticky jakýkoli práh. Spodní limit je omezen na 6V. Toto je napětí, při kterém LM339 stále pracuje stabilně) a horní závisí na volbě odporu R2, ale napětí musí být větší než 30 V (to je maximální napájecí napětí pro LM339).
Obvod je napájen měřeným napětím. Aby se při změně napájecího napětí neměnilo referenční napětí, je stabilizováno zenerovou diodou D1. Měřené napětí je přiváděno na inverzní vstupy komparátorů spojených dohromady přes dělič na rezistorech R 2 a R 3.
Pokuste se sestavit tento obvod sami a upravit prahové hodnoty 13 V, 12 V, 11 V, 10 V.