CHATGPT说这个运算放大器是比较器，我说这是运放典型的同相比例放大器，一个光控电路分析

本文主要是介绍CHATGPT说这个运算放大器是比较器，我说这是运放典型的同相比例放大器，一个光控电路分析，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

纠正

图1 光控电路

该电路来自一个问题，链接见文末。
因GPT的分析有误，特此纠正。
引用图片和答案用于分析，如侵权请联系本人。

电路分析：

该电路为光控灯电路，灯光为LED发光二极管 D。
光敏电阻RG的阻值和光线强度关系，光线暗，电阻大，光线亮则电阻小；光敏电阻的暗电阻在1000K左右，亮电阻在几K到几十K.
UO1的电压为和光线强度敏感的电压，R1为固定电阻，因此：
光线暗，RG的阻值大，电阻分压的串联电路中，电阻大的，分的电压大，因此UO1大，接近5V
光线强，RG的阻值小，分到的电压小，则UO1小，接近0V，R1为调整UO1的电阻，调节使UO1在光线亮时，UO1电压在1-3V之间为宜，一般取值10K-100K。

LM358为双运放，不是轨到轨运放，且是双电源运放用于单电源电路中，其输出电压最高约3.8V，就是输出电源电压达不到5V，输出能接近5V的是轨到轨运放。

UA应为U1A，是LM358的2个运放中的1个，其2脚IN-与1脚OUT相连，构成典型的运放跟随器电路，跟随器的作用是阻抗变换，UO2近似等于UO1

U1B为典型的同相放大电路，R4和R为放大器的放大倍速-1，用于调整UO3输出电压，也是UO2的放大比例或放大倍数。UO3为UO2*(1+R4/R)，比较器的输出是突变的阶跃的，而运放输出电压的变化是连续的，不会因UO2的变化而突变。UO3的点灯电压和采用LED的颜色有关，采用红色发光二极管时，UO3需要在1.8V以上才能点亮发光二极管；采用白色发光二极管时，UO3需要在3.2V以上。

R6的作用是调节LED发光二极管的工作电流，电阻取值范围在几百欧姆到几K欧姆，对应的电流范围是几百微安到几毫安。

R2是平衡电阻，使U1B的IN+和IN-的电流尽量相等，取值为R4*R/(R4+R),取接近的电阻即可。

分析：
光线暗时，UO1电压高，UO2同UO1，当UO3大于点灯电压时，（和UO1，R4与R有关），则发光二极管D点亮

光线亮时，UO1为低电压，UO2也为低电压，UO3输出电压降低，低于点灯电压时，则发光二极管D熄灭。

通过调节R1，或者R4与R的阻值，可以调节光线暗到什么程度时，发光二极管点亮。

灯亮

以下为NI Multisim 14.3仿真结果
运放的IN+与IN-虚短，因此IN+/IN-相同的情况下，无法比较，图2图3电路为运放的典型同相放大电路。

图2：IN+ = IN- 为1V,放大倍数为3，运放输出电压3V，LED发光二极管点亮

灯灭

图3：IN+ = IN- 为0.5V,放大倍数为3，运放输出电压1.5V，LED发光二极管熄灭

CHATGPT关于运放的分析是错误的，在此纠正

GPT答案

该回答引用ChatGPT4o, 如有帮助，还请采纳。
这个电路是一个基于光敏电阻的光控灯电路。让我们逐步分析这个电路的工作原理。

电路组成
光敏电阻（RG）和电阻（R1）：形成一个分压器，用来检测光强度的变化。
运算放大器（UA, U1B）：两个运算放大器（UA和U1B）用于信号放大和比较。这里使用的是LM358双运算放大器。
电阻（R2, R4, R6）：用于调整运算放大器的增益和输出电流限制。
LED灯（D）：受控于运算放大器的输出，用于指示光控灯的开关状态。
工作原理
光敏电阻和电阻分压器：

光敏电阻（RG）的阻值随着光照强度的变化而变化。当光照强时，RG的阻值变小；当光照弱时，RG的阻值变大。
电阻（R1）和光敏电阻（RG）构成了一个分压电路，产生一个与光强度成反比的电压（U01）。
运算放大器UA：

运算放大器UA的正输入端连接到分压器的输出（U01）。
运算放大器UA配置成一个电压跟随器或缓冲器，其输出电压（U02）基本上与输入电压（U01）相同。
这样做的目的是稳定电压信号并提供一定的驱动能力。
运算放大器U1B：

运算放大器U1B配置为一个比较器。【此说法是错误的】
U1B的正输入端连接到UA的输出（U02），即光敏电阻的电压信号。
U1B的负输入端连接到一个设定的参考电压，通过电阻分压器（R和R4）设置。
当光强度变化导致U02的电压超过参考电压时，U1B的输出变高；当U02的电压低于参考电压时，U1B的输出变低。
LED灯（D）：

运算放大器U1B的输出连接到一个限流电阻（R6）再连接到LED灯（D）。
当U1B输出高电平时，LED灯点亮；当U1B输出低电平时，LED灯熄灭。
总结
当环境光照强度变化时，光敏电阻的阻值发生变化，导致分压器输出电压（U01）变化。
这个变化的电压信号经过运算放大器UA缓冲后输入到运算放大器U1B的正输入端。
运算放大器U1B比较输入电压与设定的参考电压，控制其输出电平。
最终，运算放大器U1B的输出电平决定了LED灯的点亮与熄灭状态。
这个电路的核心在于利用光敏电阻对光强度的感应，通过运算放大器的放大和比较功能，实现对LED灯的光控开关功能。

问题链接：
电路原理(关键词-工作原理)

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