電圧コンパレータ
部品と材料
- オペアンプ、モデル1458または353を推奨（それぞれRadio Shackカタログ番号276-038および900-6298）
- 3つの6ボルトバッテリー
- 2つの10kΩポテンショメータ、線形テーパー（Radio Shackカタログ番号271-1715）
- 1つの発光ダイオード（Radio Shackカタログ番号276-026または同等のもの）
- 330Ω抵抗1個
- 470Ω抵抗1個
この実験には、単一のオペアンプのみが必要です。モデル1458と353はどちらも「デュアル」です。 ”オペアンプユニット。2つの完全なアンプ回路が同じ8ピンDIPパッケージに収められています。
「デュアル」を購入して使用することをお勧めします 」オペアンプは、プロジェクトに1つしか必要ない場合でも、汎用性が高いため、「単一」のオペアンプよりも優れています（同じオペアンプユニットは、1つのアンプのみを必要とするプロジェクトと2つのアンプを必要とするプロジェクトで機能できます）。自宅の実験室用に最小限の数のコンポーネントを購入して在庫するために、これは理にかなっています。
相互参照
電気回路の教訓 、第3巻、第8章：「オペアンプ」
学習目標
- オペアンプをコンパレータとして使用する方法を説明するため
概略図
イラスト
コンパレータ回路の説明
コンパレータ 回路は2つの電圧信号を比較し、どちらが大きいかを判断します。この比較の結果は、出力電圧によって示されます。オペアンプの出力が正の方向に飽和している場合、非反転入力（+）は、すべての電圧の反転入力（-）よりも大きい、または正の電圧になります。地面に対して測定。オペアンプの電圧が負の電源電圧（この場合は0ボルト、つまり接地電位）に近い場合、反転入力（-）には非反転入力（+）よりも大きな電圧が印加されていることを意味します。
この動作は、コンパレータ回路を実験することで、誰かの口頭での説明を読むよりもはるかに簡単に理解できます。この実験では、2つのポテンショメータがオペアンプによって比較される可変電圧を供給します。オペアンプの出力状態はLEDで視覚的に表示されます。 2つのポテンショメータを調整してLEDを観察することで、コンパレータ回路の機能を簡単に理解できます。
この回路の動作をより深く理解するために、一対の電圧計をオペアンプの入力端子（両方の電圧計はグランドを基準にしています）に接続して、両方の入力電圧を数値で比較できるようにすることができます。 LEDステータス：
コンパレータ回路は、物理的変数を電圧信号に変換できる場合、物理的測定値を比較するために広く使用されています。たとえば、小さな発電機を風速計のホイールに取り付けて風速に比例した電圧を生成する場合、その風速信号を「設定値」電圧と比較し、オペアンプで比較して高風速を駆動することができます。アラーム：
関連ワークシート：
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開ループオペアンプ回路ワークシート
産業技術