तुलनित्र सर्किट पर 29 तथ्य: क्या, कैसे, डिजाइन, कार्य, प्रकार

तुलनित्र सर्किट क्या है?

एक तुलनित्र या एक वोल्टेज तुलनित्र एक उपकरण है जिसका उपयोग दो वोल्टेज स्तरों की तुलना करने के लिए किया जाता है। हम यह निर्धारित कर सकते हैं कि किस वोल्टेज का स्तर तुलनित्र के आउटपुट से अधिक है। यह विशिष्ट ऑप-एम्प्स का एक अनुप्रयोग है, और इसके आगे भी अनुप्रयोग हैं।

एक तुलनित्र सर्किट क्या करता है?

A तुलनित्र दो दिए गए इनपुट वोल्टेज की तुलना करता है और आउटपुट का संकेत देता है कि किस वोल्टेज का अधिक उत्कृष्ट मूल्य है। सर्किट इनवर्टिंग और गैर-इनवर्टिंग टर्मिनलों का उपयोग करके इनपुट लेता है और आउटपुट टर्मिनल से आउटपुट प्रदान करता है। आउटपुट रेंज सकारात्मक संतृप्ति वोल्टेज और नकारात्मक संतृप्ति वोल्टेज के बीच स्थित है।

ऑप एम्प तुलनित्र सर्किट

नीचे की छवि तुलनित्र सर्किट के एक सर्किट आरेख का प्रतिनिधित्व करती है। जैसा कि हम देख सकते हैं कि सर्किट में केवल एक ऑप-एम्पी शामिल है, और वोल्टेज इनपुट की आपूर्ति इनवर्टिंग और गैर-इनवर्टिंग टर्मिनलों के माध्यम से की जाती है।

तुलनित्र सर्किट डिजाइन

तुलनित्र सर्किट को एक ऑप एम्प का उपयोग करके डिज़ाइन किया गया है। इसे संचालन के लिए तैयार करने के लिए, इनपुट वोल्टेज प्रदान किए जाते हैं। इसके साथ कोई फीडबैक सिस्टम शामिल नहीं है। के माध्यम से एक संदर्भ वोल्टेज और एक वोल्टेज संकेत प्रदान किया जाता है सेशन- amp. सकारात्मक और नकारात्मक संतृप्ति वोल्टेज इनपुट भी प्रदान किए जाते हैं। सांकेतिक आउटपुट को ऑप-एम्प के आउटपुट से एकत्र किया जाता है।

कैसे तुलनित्र सर्किट काम करता है?

तुलनित्र का कार्य सिद्धांत बहुत सरल है। सामान्य तौर पर, यह दो वोल्टेज स्रोतों के बीच तुलना करता है और एक बड़ा आउटपुट प्रदान करता है। नीचे उल्लेख दो बिंदु काम कर रहे हैं।

• यदि नॉन-इनवर्टिंग टर्मिनल में वोल्टेज इनवर्टिंग टर्मिनल वोल्टेज से अधिक है, तो आउटपुट को op-amp के सकारात्मक संतृप्ति वोल्टेज में बदल दिया जाता है।
• यदि इनवर्टिंग टर्मिनल का वोल्टेज नॉन-इनवर्टिंग टर्मिनल में वोल्टेज से अधिक है, तो आउटपुट को op-amp के नकारात्मक संतृप्ति वोल्टेज पर स्विच किया जाता है।

सेशन amp 741 का उपयोग करते हुए वोल्टेज तुलनित्र सर्किट

Op-amp 741 एक एकीकृत सर्किट है जिसमें एक op amp होता है। एक वोल्टेज तुलनित्र सेशन amp 741 का उपयोग करके बनाया जा सकता है। नीचे की छवि एक गैर-इनवर्टिंग वोल्टेज तुलनित्र के सर्किट आरेख को op amp 741 का उपयोग करके दर्शाती है।

तुलनित्र ब्लॉक आरेख

एक तुलनित्र के संचालन को ब्लॉक आरेखों का उपयोग करके दर्शाया जा सकता है। निम्नलिखित छवि एक तुलनित्र के ब्लॉक आरेख का प्रतिनिधित्व करती है,

तुलनित्र सर्किट रिले

रिले स्विच हैं जो एक सर्किट को नियंत्रित कर सकते हैं। यह एक सर्किट को चालू या बंद कर सकता है और एक सर्किट को दूसरे सर्किट से कनेक्ट और डिस्कनेक्ट कर सकता है। एक तुलनित्र मोटे तौर पर रिले के उपयोग के रूप में उपयोग किया जाता है।

तुलनित्र सर्किट का उपयोग करता है

एक तुलनित्र एक मूल्यवान और आवश्यक उपकरण है। तुलनाकर्ताओं के कई अनुप्रयोग हैं। तुलनाकर्ताओं के कुछ अनुप्रयोग नीचे सूचीबद्ध हैं।

• नल डिटेक्टर: यदि कोई मान शून्य है, तो एक शून्य डिटेक्टर इसका पता लगाता है। एक तुलनित्र आम तौर पर एक उच्च-लाभ एम्पलीफायर है, और नियंत्रित आदानों के लिए, एक तुलनित्र नल का पता लगाने के लिए उपयुक्त है।
• स्तर का मज़दूर: एक स्तरीय शिफ्टर को एक ही ऑप-एम्प का उपयोग करके डिजाइन किया जा सकता है। एक उपयुक्त पुल-अप वोल्टेज का उपयोग करते हुए, सर्किट की व्याख्या की जाने वाली वोल्टेज का चयन करने में बहुत अधिक बहुमुखी प्रतिभा के लिए अनुमति देता है।
• एनालॉग-टू-डिजिटल कन्वर्टर (ADC): कंप्रेशर्स का उपयोग एनालॉग-टू-डिजिटल कन्वर्टर्स बनाने के लिए किया जाता है। एक कनवर्टर में, आउटपुट इंगित करता है कि कौन सा वोल्टेज अधिक है। यह ऑपरेशन 1-बिट परिमाणीकरण के समान है। यही कारण है कि लगभग हर एनालॉग-टू-डिजिटल कनवर्टर में कंप्रेशर्स का उपयोग किया जाता है।
• उल्लिखित अनुप्रयोगों के अलावा, कई अन्य तुलनाकर्ता हैं जैसे - रिलैक्सेशन ऑसिलेटर, निरपेक्ष मूल्य डिटेक्टरों में, जीरो-क्रॉसिंग डिटेक्टरों में, विंडो डिटेक्टरों में, आदि।

तुलनित्र फ़ज़ सर्किट

तुलनाओं का उपयोग करके फ़ज़ सर्किट विकसित किया जा सकता है। LM311 आईसी तुलनित्र फज का एक उदाहरण है। हम बाद में LM311 के बारे में चर्चा करेंगे।

तुलनित्र कैसे बना?

एक तुलनित्र निर्माण के लिए एक विशेष और सीधा विद्युत उपकरण है। एक तुलनित्र बनाने के लिए, हमें एक की आवश्यकता है सेशन amp और आपूर्ति वोल्टेज। सबसे पहले, op-amp को सकारात्मक और नकारात्मक संतृप्ति वोल्टेज प्रदान किया जाता है। वोल्टेज की उस सीमा में आउटपुट अलग-अलग होगा। फिर उनके इनवर्टिंग और नॉन-इनवर्टिंग टर्मिनलों में इनपुट प्रदान किए जाते हैं। संदर्भ वोल्टेज गैर-इनवर्टिंग टर्मिनल में प्रदान किया जाता है, और इनपुट वोल्टेज इनवर्टिंग टर्मिनल में प्रदान किया जाता है। इस सर्किट से जुड़ी कोई प्रतिक्रिया प्रणाली नहीं है।

वोल्टेज तुलनित्र सर्किट

एक तुलनित्र सर्किट दो वोल्टेज के बीच उच्च-मूल्यवान वोल्टेज का पता लगा सकता है। कंप्रेशर्स, जो आमतौर पर वोल्टेज की तुलना करते हैं, को वोल्टेज तुलनित्र सर्किट के रूप में जाना जाता है।

चरण तुलनित्र सर्किट आरेख

एक चरण तुलनित्र एक एनालॉग लॉजिक सर्किट है जो मिश्रण और गुणा करने में सक्षम है। यह वोल्टेज संकेत उत्पन्न करके दो दिए गए संकेतों के बीच के चरणों में अंतर का पता लगाता है। नीचे की छवि चरण तुलनित्र सर्किट आरेख का प्रतिनिधित्व करती है।

आईसी तुलनित्र सर्किट

जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, एक तुलनित्र दो वोल्टेज संकेतों की तुलना करता है और एक संकेतक उत्पादन करता है। तुलनात्मक रूप से बेहतर प्रयोज्यता के लिए एक एकीकृत परिपथ के अंदर तुलनाकर्ताओं को शामिल किया जाता है। नीचे की छवि तुलनित्र आईसी के लिए सर्किट का प्रतिनिधित्व करती है।

lM358 तुलनित्र सर्किट

lm358 एक तुलनित्र आईसी है, जिसके अंदर दो तुलनित्र हैं। इसके आठ पिन हैं। इस आईसी को प्रत्येक तुलनित्र के कार्य के लिए किसी स्वतंत्र बाहरी बिजली की आपूर्ति की आवश्यकता नहीं है। आईसी के सर्किट आरेख नीचे दिए गए हैं।

तुलनित्र आंतरिक सर्किट

तुलनित्र को एक सेशन amp का उपयोग करके बनाया गया है - सेशन amp आगे की सर्किटरी के रूप में एक आईसी के अंदर आंतरिक सर्किट्री आरेख में नीचे दी गई है। आरेख का अवलोकन करते हुए, हम देख सकते हैं कि इसमें मुख्य रूप से ट्रांजिस्टर, डायोड और प्रतिरोधक शामिल हैं। आंतरिक आरेख को उनके संचालन के आधार पर तीन भागों में विभाजित किया जा सकता है। वे हैं - इनपुट स्टेज, गेन स्टेज और आउटपुट स्टेज।

तुलनित्र सर्किट योजनाबद्ध

एक तुलनित्र का योजनाबद्ध आरेख नीचे दिया गया है। आंतरिक योजनाबद्ध आरेख आंतरिक तुलनित्र सर्किट के समान है। यह है डायोड, ट्रांजिस्टर, और प्रतिरोधक। आंतरिक रूप से जुड़े घटक एक तुलनित्र के रूप में काम करते हैं।

श्मिट ट्रिगर तुलनित्र सर्किट

श्मिट ट्रिगर एक वायरल सर्किट है जिसका उपयोग शोर की प्रतिरक्षा में सुधार और कई स्विचिंग की संभावना को कम करने के लिए किया जाता है।

A श्मिट ट्रिगर आउटपुट बदलने के लिए अलग इनपुट स्विचिंग स्तरों के साथ एक तुलनित्र सर्किट है। श्मिट ट्रिगर तुलनित्र सर्किट को नीचे दिए गए आरेख में दर्शाया गया है।

555 टाइमर तुलनित्र सर्किट

555 टाइमर एक थरथरानवाला सर्किट है। इसे 555 टाइमर के रूप में जाना जाता है क्योंकि 5 किलो-ओम के तीन प्रतिरोधक हैं जो दोनों टाइमर सर्किट के तुलनित्रों के लिए संदर्भ वोल्टेज प्रदान करने के लिए आंतरिक रूप से जुड़े हुए हैं। A555 टाइमर आईसी का उपयोग देरी टाइमर, एलईडी फ्लैशर्स, पल्स पीढ़ियों, आदि में किया जाता है। 555 टाइमर आईसी का एक बुनियादी ब्लॉक आरेख नीचे दिया गया है। दो तुलनित्र हैं, एक NPN ट्रांजिस्टर, एक फ्लिप-फ्लॉप, तीन 5k प्रतिरोध और एक आउटपुट ड्राइवर।

तुलनित्र सर्किट lm324 का उपयोग कर

lm324 एक सामान्य-उद्देश्य वाला op-amp IC है जिसके अंदर चार op-amps हैं। इसका उपयोग तुलनित्र के रूप में भी किया जा सकता है। op-amps में उच्च स्थिरता, व्यापक बैंडविड्थ के गुण होते हैं। LM324 में 14 पिन हैं। पिन आरेख lm324 का नीचे दिया गया है।

LM324 तुलनित्र के सर्किट आरेख को नीचे चित्र में दर्शाया गया है।

lm139 तुलनित्र सर्किट

lm139 एक अन्य तुलनित्र आईसी है। इसमें चार अलग-अलग सटीक तुलनित्र हैं। आईसी एक एकल बिजली की आपूर्ति के तहत कार्य करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह विशेष रूप से ट्रांजिस्टर-ट्रांजिस्टर लॉजिक और पूरक एमओएस लॉजिक के साथ सीधे संपर्क के लिए विकसित किया गया है। आईसी 0.7 माइक्रोसेकंड के प्रसार में देरी के साथ आता है।

नीचे की छवि lm139 तुलनित्र के आंतरिक सर्किट आरेख को दर्शाती है।

lm319 तुलनित्र सर्किट

lm319 एक अन्य तुलनित्र आईसी है जिसमें 14 पिन हैं। इसमें दो अलग-अलग सटीक तुलनित्र हैं। आईसी आपूर्ति वोल्टेज की एक विस्तृत श्रृंखला के तहत कार्य करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह विशेष रूप से सीधे ट्रांजिस्टर-ट्रांजिस्टर लॉजिक और पूरक एमओएस लॉजिक, आरटीएल, डीटीएल के साथ बातचीत के लिए विकसित किया गया है। आईसी 0.025 माइक्रोसेकंड के प्रसार में देरी के साथ आता है।

lm311 वोल्टेज तुलनित्र सर्किट

lm311 एक अन्य तुलनित्र आईसी है जिसमें आठ पिन हैं। इसमें एक एकल तुलनित्र है। आईसी न्यूनतम 0.200 नैनोसेकंड की प्रतिक्रिया समय और 200 की एक विशिष्ट वोल्टेज लाभ के साथ आता है।

नीचे की छवि lm311 तुलनित्र के आंतरिक सर्किट आरेख को दर्शाती है।

lm339 तुलनित्र सर्किट

lm339 एक अन्य तुलनित्र आईसी है। इसमें चार अलग-अलग सटीक तुलनित्र हैं। आईसी को एकल बिजली की आपूर्ति के तहत और वोल्टेज की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए कार्य करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह विशेष रूप से ट्रांजिस्टर-ट्रांजिस्टर लॉजिक और पूरक MOS लॉजिक और DTL, ECL, MOS लॉजिक के साथ सीधे संपर्क के लिए विकसित किया गया है। आईसी 0.7 माइक्रोसेकंड के प्रसार में देरी के साथ आता है।

Op amp तुलनित्र सर्किट उदाहरण

Op-amp तुलनित्र सर्किट का उपयोग विभिन्न अनुप्रयोगों में किया जाता है। उदाहरण के लिए - यह सुनिश्चित करने के लिए कि क्या कोई इनपुट मान चरम या विशिष्ट मूल्य पर पहुंच गया है या नहीं, या ADC में परिमाणीकरण के लिए, विंडो डिटेक्टरों, जीरो-क्रॉसिंग डिटेक्टरों आदि में भी।

वोल्टेज विंडो तुलनित्र सर्किट

एक खिड़की तुलनित्र उस सर्किट को संदर्भित करता है जो केवल एक विशेष फ्रेम या खिड़की या वोल्टेज में काम करता है। और एक वोल्टेज तुलनित्र दो संकेतों की तुलना करता है और आउटपुट प्रदान करता है। एक खिड़की तुलनित्र सर्किट के लिए, सैंडविच प्रभाव नामक कुछ है: यदि इनपुट वोल्टेज निम्न-स्तरीय संदर्भ वोल्टेज से अधिक हो जाता है। सर्किट चालू है, और यदि इनपुट वोल्टेज उच्च-स्तरीय संदर्भ वोल्टेज से अधिक हो जाता है, तो सर्किट बंद है।

वोल्टेज विंडो तुलनित्र के लिए आवश्यक घटक:

• LM741 ऑप-एम्प्स (2)
• 4049 इन्वर्टर चिप (1)
• 470 ओम का प्रतिरोध (1)
• 1N4006 डायोड (2)
• एलईडी

वोल्टेज विंडो तुलनित्र सर्किट नीचे की छवि में दिया गया है।

तुलनित्र सर्किट

एक लैक्टेड तुलनित्र को एक स्ट्रांग एरम लैच का उपयोग करके विकसित किया गया है। स्ट्रांगअरम लैच को प्राथमिक निर्णय प्रवर्धन चरण माना जाता है। अगला चरण आउटपुट लोड ले जाने के लिए एक लैचिंग तत्व के साथ संसाधित होता है।

हिस्टैरिसीस के साथ ऑप इम्प्लिटेटर सर्किट

अपर ट्रिप पॉइंट और लोअर ट्रिप पॉइंट के बीच का अंतर हिस्टैरिसीस है। हिस्टैरिसीस श्मिट ट्रिगर की अवधारणा के साथ आता है। यदि एक विशिष्ट तुलनित्र को सकारात्मक प्रतिक्रिया के साथ डिज़ाइन किया गया है, तो वह सर्किट कारण बनता है हिस्टैरिसीस. नीचे दी गई छवि सर्किट आरेख दर्शाती है।

पुनर्योजी तुलनित्र सर्किट

श्मिट ट्रिगर सर्किट को पुनर्योजी तुलनित्र सर्किट भी कहा जाता है। उनका उपयोग शोर प्रतिरक्षा में सुधार और अन्य जटिल सर्किटों को डिजाइन करने के लिए कई स्विचिंग रेजिनरेटिव तुलनित्र सर्किट की संभावना को कम करने के लिए किया जाता है। उनका उपयोग एडीसी, स्लाइसर सर्किट, मेमोरी सेंसिंग आदि में किया जाता है। श्मित ट्रिगर सर्किट आरेख को पुनर्योजी तुलनित्र सर्किट के आरेख के रूप में जाना जाता है।

तापमान तुलनित्र सर्किट

एक तापमान सर्किट एक डिजिटल इलेक्ट्रॉनिक सर्किट है जो मापता है कि इनपुट तापमान निर्दिष्ट संदर्भ तापमान से कम है या नहीं। यह एक तुलनित्र सर्किट के प्राथमिक उदाहरणों में से एक है। तापमान सेंसर में एक तुलनित्र शामिल होता है।

आम सवाल-जवाब

1. एक तुलनित्र परिपथ कैसे कार्य करता है ?

उत्तर: तुलनित्र का कार्य सिद्धांत बहुत सरल है। सामान्य तौर पर, यह दो वोल्टेज स्रोतों के बीच तुलना करता है और एक बड़ा आउटपुट प्रदान करता है। नीचे उल्लेख दो बिंदु काम कर रहे हैं।

• यदि नॉन-इनवर्टिंग टर्मिनल में वोल्टेज इनवर्टिंग टर्मिनल वोल्टेज से अधिक है, तो आउटपुट को op-amp के सकारात्मक संतृप्ति वोल्टेज में बदल दिया जाता है।
• यदि इनवर्टिंग टर्मिनल का वोल्टेज नॉन-इनवर्टिंग टर्मिनल में वोल्टेज से अधिक है, तो आउटपुट को op-amp के नकारात्मक संतृप्ति वोल्टेज पर स्विच किया जाता है।

2. तुलनित्र सर्किट प्रकार

उत्तर: तुलना करने वाले कई प्रकार के होते हैं। व्यापक रूप से इस्तेमाल किए गए एम्पलीफायरों में से कुछ नीचे सूचीबद्ध हैं।

3. संतृप्ति वोल्टेज के बराबर एक op amp के तुलनित्र सर्किट में आउटपुट वोल्टेज क्यों है?

उत्तर: तुलनित्र सर्किटों के पास उनसे जुड़ी कोई प्रतिक्रिया नहीं है। इस प्रकार सेशन-एम्पी में एक ओपन-लूप गेन है। एक आदर्श ऑप-amp के लिए, ओपन-लूप का लाभ अनंत है, और व्यावहारिक ऑप-amp के लिए, लाभ बहुत अधिक है। अब, ठेठ ऑप-एम्प्स का संतृप्ति वोल्टेज + - 15 V है। op-amp +13 या -13 V पर संतृप्त हो जाता है। अब, op-amp जल्दी से एक छोटे इनपुट वोल्टेज के लिए संतृप्त हो जाता है। यही कारण है कि संतृप्ति वोल्टेज के बराबर तुलनित्र सर्किट में आउटपुट वोल्टेज।

4. एक ऑप amp तुलनित्र सर्किट में, एक संदर्भ वोल्टेज का उपयोग क्यों किया जाता है

उत्तर: तुलना दो या दो से अधिक मात्राओं के बीच की जाती है। यह इंगित करने के लिए कि कौन सा अधिक महत्वपूर्ण है, हमें निर्णय लेने के लिए एक संदर्भ की आवश्यकता है। हमें यह निर्धारित करने की आवश्यकता है कि एक तुलनित्र के लिए कौन सा वोल्टेज अधिक महत्वपूर्ण है। यही कारण है कि निर्णय लेने के लिए एक संदर्भ वोल्टेज का उपयोग किया जाता है।

5. डिजिटल तुलनित्र सर्किट कैसे कम और अधिक महत्वपूर्ण संख्या के बीच अंतर करता है

उत्तर: एक डिजिटल तुलनित्र दो बाइनरी संख्याओं की तुलना करता है। तुलनित्र पहले बाइनरी संख्याओं के बराबर वोल्टेज का पता लगाता है और फिर निर्धारित करता है कि कौन सी संख्या कम है, कौन सी संख्या महत्वपूर्ण है।

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सुदीप्त रॉय

नमस्ते, मैं सुदीप्त रॉय हूं। मैंने इलेक्ट्रॉनिक्स में बी.टेक किया है। मैं इलेक्ट्रॉनिक्स उत्साही हूं और वर्तमान में इलेक्ट्रॉनिक्स और संचार के क्षेत्र के लिए समर्पित हूं। मुझे एआई और मशीन लर्निंग जैसी आधुनिक तकनीकों की खोज में गहरी रुचि है। मेरा लेखन सभी शिक्षार्थियों को सटीक और अद्यतन डेटा प्रदान करने के लिए समर्पित है। किसी को ज्ञान प्राप्त करने में मदद करने से मुझे बहुत खुशी मिलती है।
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