by Bài viết giúp làm quen với Op-Amp, một linh kiện mà đã gọi là dân điện thì không thể không biết đến. Ngoài ra, liên quan đến là cảm biến ánh sáng, hay còn gọi là quang trở sẽ được giới thiệu đến để làm rõ chức năng của Op-Amp.
Các linh kiện cần chuẩn bị cho mạch test:
+ Quang trở (4 con).*
+ Opamp LM324 (1 con).*
+ Điện trở 1k, 330 ohm.
+ BJT C1815 (4 con).
+ Biến trở xanh 10k (4 con).
+ Testboard.
*hình ảnh về các linh kiện này sẽ được đề cập trong các mục phía dưới.
1. Quang Trở
Hình 1. Hình ảnh thực tế của quang trở
Quang trở thực chất cũng là một loại điện trở nhưng giá trị trở kháng (R) của nó có thể thay đổi được khi có ánh sáng chiếu vào bề mặt phía trên của nó. Cụ thể là khi có ánh sáng thì điện trở của nó giảm xuống rất thấp nhưng khi không được chiếu sáng thì điện trở của nó rất cao – khoảng 1MΩ. Nhờ vào tính chất đặc biệt này mà nó có ứng dụng rất lớn và trở thành một loại cảm biến thông dụng nhất.
Ứng dụng: dùng trong các ứng dụng cần phát hiện đối tượng, đếm sản phẩm, điều khiển đèn đường (dựa theo cường độ sáng của môi trường để bật tắt đèn) .v.v.
2. Opamp
Hình 2. Ký hiệu của Opamp trong mạch điện.
Opamp còn gọi là IC khuếch đại thuật toán (được nhắc đến rất rất nhiều trong chương trình học của sinh viên ngành Điện, Điện tử viễn thông) nó có rất nhiều ứng dụng như làm mạch đảo, mạch cộng, trừ, nhân, chia, tính tích phân, đạo hàm..v..v
Nhưng trong bài viết này chỉ nhắc tới ứng dụng so sánh của nó.
Về chức năng so sánh của opamp thì ta chỉ cần quan tâm ở một số điều như sau:
- Nếu điện áp trên chân +Input (viết tắt là V+) lớn hơn điện áp trên chân –Input (V-) thì ngõ ra (Output) của opamp sẽ ở mức “1” ( Vout= VCC).
- Còn ngược lại thì ngõ ra opamp Vout sẽ ở mức 0 (Vout = 0V).
*Op-amp có loại sử dụng nguồn đơn hoặc nguồn đôi (nguồn đơn: 5V/0V, 12V/0V,… nguồn đôi: ±15V, ±5V,…).
*Op-amp dùng trong bài này dùng nguồn đơn, do đó cấp nguồn (+) vào chân +vss (hoặc có thể kí hiệu là VCC, V+); cấp chân (-) của PIN (ứng với 0V) vào chân –vss (hoặc có thể kí hiệu là GND, V-)
*Trên hình 4 có thể thấy là trong 1 con IC LM324 có chứa tới 4 con Opamp bên trong. Chân số 4 (V+) và chân số 11 (GND) là 2 chân cấp nguồn chung cho cả 4 Op-Amp hoạt động.
*Chúng ta chỉ cần biết tới đây là có thể sử dụng 2 linh kiện này để tạo 1 mạch cảm biến ánh sáng rồi.
3. Ứng dụng tạo một mạch cảm biến ánh sáng đơn giản.
Như vậy khi có ánh sáng chiếu vào quang trở thì trở kháng của quang trở sẽ giảm, tức R1 giảm => làm Vtăng lên, khi V- tăng cao hơn V+ thì sẽ làm cho ngõ ra opamp = 0v (tính chất so sánh của opamp) => BJT sẽ không dẫn => đèn Led sẽ không sáng.
Khi không có ánh sáng vào quang trở (có thể lấy tay mình che quang trở lại) thì trở kháng của quang trở tăng cao làm cho V- giảm, khi V- nhỏ hơn V+ thì khi đó ngõ ra của opamp = 5v => kích BJT hoạt động => Led sẽ sáng. Đó cũng giống như cách hoạt động của đèn đường rùi đó. Khi trời sáng thì đèn đường sẽ tắt, còn khi trời sầm tối thì đèn sẽ sáng.
*chú ý là biến trở VB dùng để điều chỉnh độ nhạy của quang trở (tức là dựa vào cách vặn biến trở mà có thể làm đèn sáng khi các em che hoàn toàn quang trở, hoặc là chỉ cần che 1 tí xíu là đèn Led sáng
ngay).
Nguồn bài viết: Câu lạc bộ Nghiên cứu khoa học Khoa Điện - Điện tử - PIF Club
0 comments: