Πώς να τερματίσετε σωστά ένα αχρησιμοποίητο op

Ένα op-amp παίζει πολύ σημαντικό ρόλο στον σχεδιασμό κυκλωμάτων με αναλογικά εξαρτήματα. Όμως, κατά την εφαρμογή τέτοιων κυκλωμάτων που βασίζονται σε op-amp, υπάρχουν καταστάσεις όπου ένα ή περισσότερα op-amp παραμένουν αχρησιμοποίητα, αυτό προκαλεί ανεπιθύμητη συμπεριφορά σε ένα ή σε όλα αυτά τα αχρησιμοποίητα op-amp επηρεάζοντας έτσι τη συνολική απόδοση του συστήματος.

Για να αποφευχθεί αυτός ο τύπος ανεπιθύμητης συμπεριφοράς, οι αχρησιμοποίητοι op-amp πρέπει να τερματιστούν σωστά, διαφορετικά, μπορεί να οδηγήσει σε προβλήματα όπως αυξημένη κατανάλωση ενέργειας και πρόσθετος θόρυβος.

Έτσι, σε αυτό το σεμινάριο, θα συζητήσω

1. Πώς να τερματίσετε σωστά ένα αχρησιμοποίητο op-amp & τα πρόσθετα οφέλη του.
2. Πώς ένας κακώς διαμορφωμένος op-amp μπορεί να οδηγήσει σε διάφορα ζητήματα στο κύκλωμα.
3. Και στο τέλος, θα υπάρχει ένα τμήμα αφιερωμένο στη δοκιμή ενός πρακτικού κυκλώματος.

Έτσι, χωρίς άλλη παραλλαγή, ας ξεκινήσουμε.

Τι τερματίζει ένα Op-amp;

Αφού ακούσετε τον όρο τερματισμού, εάν σκέφτεστε να σκοτώσετε το op-amp, επιτρέψτε μου να σας πω ότι δεν είναι αυτό. Με τον τερματισμό ενός op-amp, εννοούσα να διαμορφώσω ένα op-amp με τρόπο που επιτρέπει στη συσκευή να λειτουργεί με σταθερό τρόπο.

Γιατί ο τερματισμός ενός op-amp είναι σημαντικός;

• Αν αφήσετε τους αχρησιμοποίητους ακροδέκτες op-amp να δημιουργηθούν απρόσμενες μετατοπίσεις τάσης, οι οποίες ενδέχεται να οδηγήσουν σε απροσδόκητη συμπεριφορά στο κύκλωμα.
• Με τη σωστή διαμόρφωση, ο θόρυβος RFI μπορεί να μειωθεί δραστικά.
• Μπορεί επίσης να ελαχιστοποιηθεί η κατανάλωση ενέργειας και η απαγωγή ισχύος στο IC.

Ποιες παράμετροι πρέπει να ληφθούν υπόψη;

Εύρος τάσης κοινής λειτουργίας εισόδου : Η υπέρβαση της κοινής λειτουργίας εισόδου θα προκαλέσει ζημιά στην ενότητα εισόδου του op-amp.

Εύρος διαφορικής τάσης εισόδου: ορίζεται ως το μέγιστο εύρος τάσης που μπορεί να εφαρμοστεί μεταξύ των ακίδων εισόδου και αντιστροφής. Η υπέρβαση αυτών των περιοχών μπορεί επίσης να προκαλέσει ζημιά στο τμήμα εισόδου του op-amp.

Κορεσμός εξόδου: Ο κορεσμός εξόδου συμβαίνει όταν η έξοδος του op-amp οδηγείται κοντά στις ράγες τροφοδοσίας και ένας κορεσμένος op-amp θα αντλεί πάντα περισσότερο ρεύμα και διαλύει επίσης περισσότερη ισχύ σε σύγκριση με έναν ακόρεστο op-amp.

Για να αποφύγουμε τον κορεσμό εξόδου και το EOS, πρέπει να περιορίσουμε όσο το δυνατόν περισσότερο την έξοδο εξόδου. Μια ρύθμιση χαμηλότερου κέρδους μπορεί να αποτρέψει τον κορεσμό εξόδου.

Απόκτηση ανοικτού βρόχου: Καθώς κάθε op-amp έχει πολύ μεγάλο κέρδος ανοιχτού βρόχου, το κλείσιμο του βρόχου είναι σημαντικό.

Η αρνητική ανάδραση είναι μια πολύ εύκολη και κοινή μέθοδος για επίτευξη σταθερής παραγωγής

Αυτό είναι βασικά όλες οι παράμετροι που πρέπει να λάβετε υπόψη πριν διαμορφώσετε το op-amp.

Δοκιμή του κυκλώματος

Για να δοκιμάσουμε το κύκλωμα, θα χρησιμοποιήσουμε το δημοφιλές ολοκληρωμένο όργανο OPA2134 IC από την Texas Instruments, αλλά πριν από αυτό ας δούμε μερικές από τις παραπάνω παραμέτρους που πρέπει να λάβουμε υπόψη.

Ας δούμε μερικές από τις προδιαγραφές εισόδου αυτού του op-amp:

Ο πίνακας στο φύλλο δεδομένων δείχνει την απόλυτη μέγιστη βαθμολογία του op-amp, μέσα στον πίνακα, καθορίζεται το εύρος τάσης εισόδου (V -) - 0,7 (V +) + 0,7, αυτή η βαθμολογία είναι το μέγιστο εύρος τάσης εισόδου για τους αντιστροφή και την αντίστροφη είσοδο του op-amp που δεν πρέπει να ξεπεραστεί.

Τώρα αυτό ξεκαθαρίστηκε, ας δούμε το πρώτο κύκλωμα δοκιμών μας,

Για να δοκιμάσω το κύκλωμα, χρησιμοποιώ το meco 450B + mustimeter και meco 108B + mustimeter, εδώ το mimo 450B + mustimer μετρά το ρεύμα και το meco 108B + mustimeter μετρά την τάση εξόδου.

Η παραπάνω εικόνα σας δείχνει το πρώτο κύκλωμα δοκιμών που πρόκειται να δοκιμάσω. Αλλά πρώτα, ας δούμε πόσο ρεύμα αντλείται ο op-amp όταν απλώς ενεργοποιείται.

Όπως μπορείτε να δείτε από την παραπάνω εικόνα, είναι περίπου 5,23 mA

Πρώτη διαμόρφωση:

Δεδομένου ότι χρησιμοποιώ τη διπλή έκδοση op-amp αυτού του IC, έχω διαμορφώσει έναν από αυτούς ως ενισχυτή χωρίς αντιστροφή με κέρδος ενός και ο άλλος πείρος του κυκλώματος κυμαίνεται, ας δούμε πόσο ρεύμα σχεδιάζει.

Όπως μπορείτε να δείτε, το op-amp αντλεί ρεύμα περίπου 18,6 mA.

Στην πρώτη διαμόρφωση op-amp, το μη αντιστρεπτικό και το τερματικό αντιστροφής του op-amp συνδέονται στη γείωση και η έξοδος αφήνεται να επιπλέει, Με την ολοκλήρωση της διαμόρφωσης, το meco 108B + μουόμετρο είναι συνδεδεμένο στην έξοδο που δείχνει την τάση και το meco 450B + μου συνδέεται σε σειρά που δείχνει ρεύμα, όπως μπορείτε να δείτε από την παραπάνω εικόνα η έξοδος είναι υψηλή και το op-amp είναι τώρα σε κορεσμένο κατάσταση, έτσι διαλύει περισσότερη δύναμη.

Αυτό ισχύει για αυτό το συγκεκριμένο op-amp στο breadboard μου με άλλα op-amp. Μπορεί να δείτε ότι η έξοδος του op-amp είναι χαμηλή λόγω της τάσης μετατόπισης εισόδου του op-amp. Σε ορισμένες περιπτώσεις, η έξοδος θα ανεβεί ψηλά και στη συνέχεια θα πέσει χαμηλά.

Σε άλλους ενισχυτές ενόργανης υψηλής ακρίβειας, αυτή η διαμόρφωση σίγουρα παραβιάζει το εύρος κοινής λειτουργίας εισόδου, οπότε υπάρχει μεγάλη πιθανότητα το τμήμα εισόδου να καταστραφεί.

Δεύτερη διαμόρφωση:

Η παραπάνω διαμόρφωση είναι η δεύτερη πιο κοινή διαμόρφωση που μπορείτε να βρείτε στο Διαδίκτυο.

Η πρακτική έξοδος αυτού του κυκλώματος φαίνεται παραπάνω.

Όπως μπορείτε να δείτε σε αυτήν τη διαμόρφωση, το op-amp είναι επίσης σε κορεσμένη κατάσταση και το ρεύμα σχεδίασης είναι το πρώτο. Σε ορισμένες περιπτώσεις, μπορεί να δείτε ότι το op-amp θα τραβήξει εκατοντάδες mA ρεύματος, επειδή το op-amp παραβιάζει το εύρος τάσης κοινής λειτουργίας εισόδου και για τις δύο εισόδους.

Τρίτη διαμόρφωση:

Με τη δεύτερη διαμόρφωση, έχουμε την τελευταία μας διαμόρφωση.

Στην παραπάνω εικόνα, εμφανίζεται η τελευταία διαμόρφωση, σε αυτήν τη διαμόρφωση το τερματικό που δεν αναστρέφει συνδέεται με ένα διαχωριστικό τάσης και το ίδιο το op-amp έχει διαμορφωθεί ως ακόλουθος τάσης. Η πρακτική παραγωγή φαίνεται παρακάτω:

Σε αυτήν τη διαμόρφωση, μπορείτε να δείτε ότι η τάση εξόδου βρίσκεται μεταξύ της τάσης τροφοδοσίας, επομένως αυτή η διαμόρφωση διασφαλίζει ότι η παροχή εισόδου βρίσκεται κάτω από το εύρος τάσης κοινής λειτουργίας.

Παρόλο που η τρέχουσα κατανάλωση είναι υψηλότερη για αυτό το συγκεκριμένο op-amp, με αυτήν τη διαμόρφωση, είναι δυνατό να ικανοποιηθούν όλες οι βασικές συνιστώμενες συνθήκες λειτουργίας που καθορίζονται από το φύλλο δεδομένων.

• το op-amp είναι σταθερό με χαμηλό κέρδος
• Έχουμε ικανοποιήσει επιτυχώς την προδιαγραφή εισαγωγής που συνιστά το φύλλο δεδομένων
• Η τάση εξόδου δεν είναι κορεσμένη
• Η κατανάλωση και η ισχύς είναι επίσης σταθερές

Αν θέλετε να μάθετε περισσότερα για αυτό το θέμα, υπάρχει κάποια μεγάλη τεκμηρίωση διαθέσιμη από το Taxus Instruments και το maxim ενσωματωμένο.

Ελπίζω να σας άρεσε αυτό το άρθρο και να μάθετε κάτι νέο από αυτό. Εάν έχετε οποιαδήποτε αμφιβολία, μπορείτε να ρωτήσετε στα παρακάτω σχόλια ή να χρησιμοποιήσετε τα φόρουμ μας για λεπτομερή συζήτηση.