VERON A63
Friese Wouden
____________

VERON afdeling Friese Wouden
Afdelingsblad 'CQ Friese Wouden'

door PA3BWZ

De opamp versterkt het spanningsverschil tussen de beide ingangen. Is de niet inverterende spanning hoger dan de inverterende, dan wordt de uitgangsspanning positief en brandt de ene led. Wordt het geheel omgedraaid, dus de uitgang negatief, dan brandt de andere led. We hebben hiermede dus een comparator schakeling gekregen.

Fig. 1

U zult bemerken, dat het in deze schakeling eigenlijk niet mogelijk is, om beide led's gelijktijdig te laten branden. De versterking is namelijk te groot, waardoor het geringste spanningsverschil (enkele microvolts bijv.) al enkele volts op de uitgang zet. Door een weerstand te plaatsen tussen de niet inverterende ingang en de uitgang wordt het gedrag van de schakeling be‹nvloed (Zie figuur 2). De twee omschakel punten komen namelijk verder uit elkaar te liggen. Zodra de niet ge‹nverteerde spanning iets boven de ge‹nverteerde spanning stijgt, dan wordt de uitgangsspanning hoog en door de weerstand trekt die spanning nog verder omhoog. Dit noemt men meekoppeling.

Hierdoor is het nu in ieder geval niet mogelijk om beide led's gelijktijdig te laten branden. Nu een praktische toepassing.

Temperatuurindicator

Zoals we in Fig.3 zien is de potmeter vervangen door een spanningsdeler, bestaande uit een NTC en een weerstand. De meekoppel weerstand is hier niet beslist nodig.

Fig. 2

Fig. 3

Zodra de temperatuur stijgt, wordt de weerstand van de NTC lager en de spanning op de ingang stijgt. Als deze spanning nu hoger wordt, dan de door de instelpot ingestelde drempel, dan gaat de led branden. Met deze schakeling kunnen we dus apparatuur of iets anders bewaken, waarvan de temperatuur niet boven een bepaalde waarde mag komen. Door nu de spanningsdeler om te draaien, dat wil zeggen, de NTC aan de 0V kant en de weerstand aan de plus kant, dan gaat de led branden, als de temperatuur van de NTC daalt. Deze schakeling kan dan dus als basis fungeren voor de besturing van een verwarmingsinstallatie.

Vervangen we nu de NTC door een LDR, een lichtafhankelijke weerstand, dan kunnen we installaties ontwerpen, die afhankelijk zijn van de lichtsterkte. Ook hier weer in dalende of stijgende zin. We kunnen hierbij denken aan het inschakelen van een of meer lichtpunten in huis, als het donker wordt, terwijl je zelf afwezig bent. Bij deze opstellingen is het wel beter de mee- of tegenkoppel weerstand op te nemen. Het pendelen wordt hierdoor tegengegaan. Door op de uitgang een voltmeter aan te sluiten kunnen we een belichtingsmeter maken.

Fig.4

Wanneer de uitgangsspanning door een grotere lichtsterkte op de LDR gaat stijgen, wordt via R3 naar de inverterende ingang de spanning over de LDR weer omhoog getrokken.Hierdoor wordt het spanningsverschil tussen 2 en 3 van de opamp kleiner. De versterking wordt dus schijnbaar lager. We noemen R3 dan ook tegenkoppelweerstand.

Wat zijn nu de invloeden van de voorschakelweerstand en de tegenkoppelweerstand in de schakeling. De twee weerstanden vormen een spanningsdeler tussen de meetspanning over de LDR en de uitgangsspanning.

De opamp neemt praktisch geen stroom op, dus zullen de spanningen zich verhouden als de weerstanden. Even wat rekenwerk. Stel de spanning over R2 en R3 is 2V en R3 is driemaal R2. Dus V(R3) = 1.5 V en V(R2) = 0.5 V.Dit kan je nagaan, door de spanningsdeler R2/LDR te vervangen door een instelpot P1. P2 zo instellen, dat de spanning 0V is en P1 -1V. Op de uitgang moet nu ca 3V staan.

Fig.5

De opamp is niet in de begrenzing gegaan, maar waarom niet? Omdat de voorwaarden niet aanwezig waren. Zou de uitgangsspanning namelijk stijgen tot ongeveer 4.5V, dan zal de inverterende ingangsspanning ongeveer +1.4V zijn, of wel circa 1.5V meer dan de niet inverterende ingang. Volgens de regels van de opamp zou de uitgangsspanning nu -150000V moeten worden. Dat is natuurlijk niet mogelijk, zelfs een negatieve spanning, van welke grootte dan ook, is onmogelijk. Een tegengekoppelde opamp zal dan ook steeds proberen om de ingangsspanningen op het zelfde niveau te houden.

(wordt vervolgd)