C'è un circuito integrato molto interessante come l'LM393, che abbiamo aggiunto al nostro elenco di componenti elettronici già descritti. Questo chip o IC ha infinite possibilità, come vedrai, il che lo rende molto versatile per un'ampia varietà di progetti elettronici e, sebbene sia venduto anche come chip separato, puoi trovarlo anche in un modulo, per integrarlo con Sviluppo di Arduino o altre schede nel modo più semplice.
Bene, qui vedremo in modo approfondito cos'è questo circuito, come funziona e a cosa può servire...
Cos'è l'LM393?
El LM393 è un circuito integrato comparatore di tensione ampiamente utilizzato in elettronica. Si caratterizza per il suo basso costo, facilità d'uso e versatilità. Funziona confrontando due tensioni di ingresso: una all'ingresso non invertente (pin 2) e una all'ingresso invertente (pin 1). Se la tensione sull'ingresso non invertente è maggiore della tensione sull'ingresso invertente, l'uscita (pin 3) viene portata ad un livello alto (5 V). Se la tensione sull'ingresso invertente è maggiore della tensione sull'ingresso non invertente, l'uscita viene attivata a livello basso (0 V).
Questo circuito ha un basso consumo energetico, consuma poca corrente e dissipa poca potenza, rendendolo ideale per i casi in cui bisogna consumare poco, come le apparecchiature che dipendono da una batteria. E, anche se ho detto che funziona a 5V, in realtà puoi trovare un range compreso tra 3V e 18V di potenza, a seconda delle tue esigenze.
L'LM393 può funzionare in due modalità principale:
- Comparatore con isteresi- In questa modalità, l'LM393 incorpora una piccola soglia di tensione che impedisce all'uscita di oscillare tra i livelli alto e basso quando le tensioni di ingresso sono vicine al punto di confronto. Ciò fornisce una maggiore stabilità e impedisce il "rimbalzo" dell'output.
- Comparatore senza isteresi- L'uscita risponde direttamente alle variazioni delle tensioni di ingresso, senza l'effetto di isteresi. Ciò può essere utile per le applicazioni in cui è richiesta una risposta rapida alle variazioni di tensione.
Detto così si potrebbe pensare solo che serva per confrontare tensioni e niente più, ma la verità è che grazie a questa caratteristica, a seconda degli altri elementi con cui viene abbinato, può essere utilizzato per altri scopi. molte applicazioni:
- Comparatori di tensione: Basta sfruttare questa proprietà per confrontare due tensioni di riferimento o di sensore.
- Rilevatori di passaggio per lo zero: Rileva il momento in cui un segnale AC attraversa la tensione di riferimento (0V).
- Allarmi di tensione: indicano quando una tensione supera una soglia predefinita.
- Oscillatori: Genera segnali ad onda quadra utilizzando il feedback positivo.
- Interfacce con sensori: convertire i segnali analogici dai sensori in segnali digitali per l'elaborazione da parte dei microcontrollori.
- AltroInoltre, se viene utilizzato per confrontare le uscite di diversi sensori, possiamo vedere applicazioni molto diverse come vedremo nella sezione successiva...
Tipi di moduli
L'LM393 lo è la base di vari moduli elettronici che offrono funzioni specifiche, come ho detto prima, può essere utilizzato per molte cose. Eccone solo alcuni:
- sensore di velocità di rotazione: In questo tipo di modulo, l'LM393 è integrato insieme ad altri elementi per misurare la velocità di rotazione di un oggetto in movimento. Un disco o un ingranaggio con fessure passa davanti a un emettitore di luce a infrarossi e un ricevitore di luce a infrarossi. Ogni fessura passante interrompe il fascio luminoso generando impulsi elettrici. L'LM393 confronta la frequenza di questi impulsi con un riferimento temporale, calcolando la velocità di rotazione. Anche altri elementi potrebbero essere utilizzati per calcolare la distanza percorsa da una ruota, per un contachilometri.
- Sensore ottico fotoelettrico: Quest'altro viene utilizzato per rilevare la presenza o l'assenza di un oggetto. Un emettitore di luce infrarossa emette un raggio di luce verso un ricevitore di luce. Se un oggetto interrompe il raggio, l'LM393 rileva la diminuzione del segnale luminoso e attiva l'uscita.
- rilevatore di suoni- Se viene utilizzato un trasduttore come un microfono, è possibile rilevare anche la presenza di suoni o vibrazioni. Un microfono converte le onde sonore in segnali elettrici, l'LM393 confronta l'ampiezza di questi segnali con una soglia predefinita e, se l'ampiezza supera la soglia, l'LM393 attiva l'uscita, indicando la presenza del suono.
- Misurazione della velocità lineare: Un'altra funzione è misurare la velocità di un oggetto in movimento lineare. Un nastro magnetico con motivi magnetici passa davanti ad una testina di lettura. La testina di lettura genera impulsi elettrici che rappresentano la velocità dell'oggetto. L'LM393 confronta la frequenza di questi impulsi con un riferimento temporale, calcolando la velocità lineare.
- sensore a infrarossi- Con IR è possibile rilevare la presenza di un oggetto che emette o riflette radiazioni infrarosse. Un ricevitore a infrarossi rileva la radiazione infrarossa emessa o riflessa da un oggetto. L'LM393 confronta l'intensità del segnale infrarosso con una soglia predefinita. Se l'intensità supera la soglia, l'LM393 attiva l'uscita, indicando la presenza dell'oggetto.
- Modulo sensore di temperatura: con un termistore possiamo misurare anche la temperatura ambiente, o qualsiasi altro elemento a contatto con il sensore di temperatura. Un termistore cambia la sua resistenza elettrica in funzione della temperatura. L'LM393 forma un circuito partitore di tensione con il termistore, la tensione di uscita del partitore di tensione dipende dalla resistenza del termistore, che riflette la temperatura.
Come puoi vedere, l'LM393 funge da base per la lettura dei sensori e quindi ha un'uscita che può essere utilizzata da altri elementi come Arduino per generare azioni programmando il microcontrollore o l'MCU.
Dove acquistare e prezzi
L'LM393 lo potete trovare come chip indipendente per integrarlo nei vostri sistemi elettronici con i componenti che vi servono, ma anche in moduli come quelli descritti nella sezione precedente, con tutto il necessario, per una maggiore comodità e per potersi integrare facilmente loro con Arduino. Costa poco e lo puoi trovare nei negozi di elettronica o anche su piattaforme come Amazon o Aliexpress. Qui faccio alcuni consigli:
