Jedi komparátor

2014-11-22

 

Mint azt a korábbiakban megelőlegeztem, nem akarok az áramkörökön tankönyvszerűen végigmenni, hanem inkább az érdekesebbekből szemezgetnék. Remélem kedves olvasóm az áramköri bakugrásaim ellenére, a magyarázataim alapján megérti az ismertetett áramkörök működését.

Mivel éppen egy optikai fejet bütykölök tekercselő géphez, eszembe jutott, hogy ennek alapján megnézhetnénk a komparátort. Az első ábrán a komparátor rajzjele látható. Ez egy olyan áramkör, aminek két bemenete van. A kimenete attól függően billen fel vagy le, hogy melyik bemenetére kapcsolunk nagyobb feszültséget, vagyis összehasonlítja, idegen szóval komparálja a bementére kapcsolt feszültségeket.

A komparátor egy gyakran használt áramkör, ezért elkészítették integrált áramkör formájában, így nem kell diszkrét (egyedi) alkatrészekből összeforrasztgatnunk. A második ábrát kibővítettem az IC tápellátását biztosító lábakkal.

A harmadik egy magyarázó ábra. Sokféle komprátor gyártottak, eltérő jellemzőkkel, de talán a leghasználhatóbb az LM393 / LM339 típus. Az LM393-ban 2 komparátor van, míg az LM339-ben 4db. Jó ha tudjuk, hogy ezek kimenetét tulajdonképpen egy tranzisztor kollektora képezi, ami olyan 15-20 mA áramot képes kapcsolni. 2V..36V közötti tápfeszültség szükséges hozzájuk. Nagyon sokféle dologra használható, később biztos más áramköröket is fogunk vele építeni.

Ha egy áramkörrel kezdek el vacakolni, az alkalmazott IC-ket egyszerűen ki szoktam rajzolni a papír szélére, így munka közben nem kell a katalógust lapozgatni.

A múltkorjában a LOMEX-ben nam bírtam ellenállni az akciós BPT141 fototranzisztoroknak (250HUF/5db), bár még nem tudtam mihez is fog kelleni konkrétan. Azért sajnálom, hogy a mai fiatalok már nem tudják mi az az Ezermester bolt, és mi az a Zsákbamacska. Az ember nagyobb valószínűséggel kapott valami használhatatlan kincset 30HUF-ért cserébe, mintha Lottóra kültötte volna. Vannak BRG magnófejeim, amiből máig nem született meg a nagy mű.

Alább látható a fototranzisztor és a bekötése. Az eszköz működése azon alapszik, hogy a fény hatására a tranzisztor bázisában töltéshordozók generálódnak, ami megfelel annak, mintha a tranzisztorra bázis áramot kapcsolnánk, amit a tranzisztor egyben fel is erősít. Ha az ábra szerint egy műszert kapcsolunk a tranzisztorra, megvilágítás nélkül a tranzisztor kollektorán közel tápfeszültséget fogunk mérni, mivel a tranzisztor ilyenkor nem vezet, mintha ki lenne kapcsolva. Fény hatására a tranzisztoron áram fog folyni, azt fogjuk tapasztalni, hogy a kollektorán a feszültség leesik, a tranzisztor be lesz kapcsolva.

A következő rajzon a komplett áramkör látható. A komparátorunk "-" bemenete figyeli a feszültséget a fototranzisztoron. A "+" bemenete egy trimmer potiról kapja a referencia (viszonyítási szint) feszültséget. A komparátor kimenetére egy LED-et kapcsoltam. Ha a "-" bemeneten magasabb lesz a feszültség, a komparátor kimenete alacsony szintre vált. Vagyis amikor a fototranzisztorunk nem kap fényt, megemelkedik rajta a feszültség, a komparátor kimeneti tranzisztora bekapcsolódik, hogy kimentet földre húzza, vagyis a LED világítani fog.

Íme az áramkör. A fototranzisztor meg van világítva, a LED így nem világít. Éppen a TA1 panel volt kéznél, az áramkör ennek a szélén lett összedrótozva. Az első alkalommal a trimmert addig kell tekergetni, hogy a LED a megvilágítás/eltakarás esetén megfelelően viselkedjen. A szint függ a megvilágítástól, ha más fényforrást alkalmazunk, esteleg újra kell állítsuk. Apropó a trimmer más értékű is lehet, kb 2k2...100k tartományban, ami éppen otthon akad.

És a jedi mester egyetlen intésére elhalványodik a fény, és kigyullad a LED :).

A bemenetek egyszerű felcserélésével az áramkör viselkedése is megfordul.

A második esetben akkor világít a LED, ha a fototranzisztort megvilágítjuk.

Ha a sötét jedi eltakarja a fényt, a LED sem mer világítani :).