Amplificadores Operacionais III - Circuitos Comparadores
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O funcionamento deste circuito bastante simples, enquanto o sinal de entrada for menor que a
referncia, a sada estar em saturada em VSAT, se o sinal de entrada for maior que a
referncia, a sada ser saturada em +VSAT.
Exemplo de aplicao:
Um transdutor converte uma grandeza fsica em um sinal eltrico, este amplificado produzindo
um sinal de 0 a 10V, que e aplicado entrada no inversora do Amp-OP.
Enquanto que, o sinal de entrada estiver abaixo da tenso de referncia, a sada ser -VSAT ,
para o exemplo zero, no momento que o sinal de entrada atingir a tenso de referncia sada
comutar de VSAT para +VSAT , no exemplo 10V, que acionar o LED.
O circuito comparador simples Inversor
Se o projetista desejar que a sada inicie em nvel alto (ON) e desligue (OFF), quando uma
referencia for atingida, basta aplicar a referncia na entrada no inversora.
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Arquitetura bsica:
Sua sada um transistor NPN com coletor aberto, portanto necessrio um resistor de elevao
pull up.
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Calculando as referncias
VREF 1 = 10k (10k + 2k). 12V = 2V
VREF 2 = 2k (2k + 10k). 12V = 10V
A sada do circuito somente ser alta (ON) se, o sinal de entrada estiver compreendido entre as
referncias, no caso entre 2V e 10V. Para valores abaixo de 2V e acima de 10V, a sada ser
baixa (OFF).
O comparador LM311
Se o projetista desejar mais velocidade de comutao, o comparador recomendado o LM311 (da
ordem de 200ns), tambm permite interface com circuitos lgicos.
O circuito integrado:
So projetados para operar com fonte simtrica, tipicamente 15V ou assimtrica 5V, para
interface com sistemas lgicos.
caractersticas bsicas:
Assim como o LM 339, o LM311 tem sua sada open collector, necessitando de um resistor pull up para elevar a sada. Este integrado pode acionar sadas como lmpadas e rels, comutando
tenses de at 50V/50mA.
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Descrio de funcionamento:
O circuito acima composto de trs partes, sendo:
Um sensor de temperatura 10mV /1C.
Um amplificador no inversor de ganho 10.
Um circuito comparador, com referncia preestabelecida em 4V.
Seu funcionamento bastante simples, quando a temperatura atingir 40C, a sada do sensor
ser de 400mV, que amplificada 10 vezes, chega a 4V na entrada do comparador, atingindo
assim, a referencia e a sada do comparador comuta de VSAT para +VSAT .
Temperatura
10C
20C
30C
40C
50C
60C
70C
80C
Sada do sensor
100mV
200mV
300mV
400mV
500mV
600mV
700mV
800mV
Sada do amplificador
1V
2V
3V
4V
5V
6V
7V
8V
Estado de sada
OFF
OFF
OFF
ON
ON
ON
ON
ON
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O circuito de controle
O circuito abaixo apresenta o LM393, (verso dual do LM339). O funcionamento do circuito
bastante simples, se a temperatura chegar a um determinado valor, a chave eletrnica dever ligar
ou desligar algo.
Dimensionando resistores
Fazendo R2 = 2k, tem-se a 25C um
sinal no terminal (+) no inversor de :
Vi@25C = [2k(1k+2k)].12V
Vi@25C = 8V
Vi@50C = [2k (0,8k + 2k)].12V
Vi @ 50C = 8,57V
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Descrio de funcionamento: O potencimetro deve ser ajustado de maneira que, quando o nvel
do lquido subir a tenso na entrada no inversora dever diminuir. Assim, quando a tenso cair
abaixo da referncia sada do LM levada para nvel baixo e o rel desliga a entrada do
lquido.
Melhorias podero ser feitas depende de sua criatividade.
Detectores de presena
O circuito comparador nos d uma infinidade de idias, de baixo custo. Uma delas um detector
de presena, que pode ser construdo facilmente com um LDR (Resistor Dependente de Luz),
que possui baixa resistncia quando iluminado e alta resistncia quando na sombra.
Descrio de funcionamento: Enquanto a luz do laser estiver iluminando o LDR, sua resistncia
ser baixa e a tenso no pino 5 ser inferior a tenso de referncia e a sada baixa. Quando o
feixe de luz for interrompido a resistncia no LDR ser muito alta e a tenso no pino 5 ultrapassa a
tenso de referncia, e a sada ser alta, acionando a sirene.
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Os que acreditam que com dinheiro tudo se pode fazer, esto indubitavelmente dispostos a fazer
tudo por dinheiro.
(Beauchne)
Referncias bibliogrficas
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