- Какво е прекратяване на Op-amp?
- Защо прекратяването на операционния усилвател е важно?
- Какви параметри трябва да се вземат предвид?
- Тестване на веригата
Операционният усилвател играе много важна роля при проектирането на схеми с аналогови компоненти. Но докато се изпълняват такива базирани на операционни усилватели схеми, има ситуации, при които един или повече операционни усилватели остават неизползвани, това причинява нежелано поведение в един или всички тези неизползвани операционни усилватели, като по този начин влияе върху общата производителност на системата.
За да се избегне този тип нежелано поведение, неизползваните операционни усилватели трябва да бъдат прекратени правилно, в противен случай това може да доведе до проблеми като повишена консумация на енергия и добавен шум.
И така, в този урок ще обсъдя
- Как правилно да прекратите неизползвания операционен усилвател и това са допълнителни предимства.
- Как лошо конфигурираният операционен усилвател може да доведе до различни проблеми във веригата.
- И в крайна сметка ще има раздел, посветен на тестването на практическа схема.
Така че, без повече шум, нека започнем.
Какво е прекратяване на Op-amp?
След като чуете термина да се прекрати, ако мислите да убиете операционния усилвател, нека ви кажа, че това не е всичко. Като прекратявам операционния усилвател, имах предвид да конфигурирам операционния усилвател по начин, който позволява на устройството да работи стабилно.
Защо прекратяването на операционния усилвател е важно?
- Оставянето на неизползваните щифтове на операционния усилвател да плават ще създаде неочаквани промени в напрежението, което може да доведе до неочаквано поведение във веригата.
- С подходяща конфигурация RFI шумът може драстично да бъде намален.
- Консумацията на енергия и разсейването на мощност в интегралната схема също могат да бъдат сведени до минимум.
Какви параметри трябва да се вземат предвид?
Входен обхват на общ режим на напрежение: Превишаването на общия режим на входа ще доведе до повреда във входната секция на операционния усилвател.
Диапазон на входното диференциално напрежение: той се определя като максимален диапазон на напрежение, който може да се приложи между неинвертиращите и инвертиращите входни щифтове. Превишаването на тези диапазони може също да повреди входната секция на операционния усилвател.
Изходно насищане: Изходното насищане възниква, когато изходът на операционния усилвател се задвижва в близост до захранващите релси, а наситеният операционен усилвател винаги ще изтегля повече ток и също така разсейва повече мощност в сравнение с ненаситения операционен усилвател.
За да избегнем насищане на изхода и EOS, трябва да ограничим максимално люлеенето на изхода. По-ниската настройка на усилването може да предотврати насищане на изхода.
Коефициент на усилване с отворен цикъл: Тъй като всеки операционен усилвател има много голям коефициент на усилване с отворен цикъл, затварянето на цикъла е важно.
Отрицателната обратна връзка е много лесен и често срещан метод за постигане на стабилна продукция, Това са основно всички параметри, които трябва да вземете предвид, преди да конфигурирате операционния усилвател.
Тестване на веригата
За да тестваме веригата, ще използваме популярната микросхема за инструментален усилвател OPA2134 от Texas Instruments, но преди това нека разгледаме някои от гореспоменатите параметри, които трябва да вземем предвид.
Нека да разгледаме някои от входните спецификации на този операционен усилвател:
Таблицата в таблицата с данни показва абсолютния максимален рейтинг на операционния усилвател, в рамките на таблицата е посочен диапазон на входното напрежение (V -) - 0,7 (V +) + 0,7, този рейтинг е максималният диапазон на входното напрежение за не- инвертиране и инвертиращ вход на операционния усилвател, който не трябва да се надвишава.
Сега това е изяснено, нека разгледаме първата ни тестова верига,
За да тествам веригата, използвам моя meco 450B + мулиметър и meco 108B + mustimeter, тук meco 450B + mustimer измерва тока, а meco 108B + mustimeter измерва изходното напрежение.
Горната фигура ви показва първата тестова схема, която ще тествам. Но първо, нека да разгледаме колко ток черпи операционният усилвател, когато просто е включен.
Както можете да видите от горното изображение, това е около 5,23 mA
Първа конфигурация:
Тъй като използвам версията на двойния операционен усилвател на тази интегрална схема, конфигурирах един от тях като неинвертиращ усилвател с коефициент на усилване един, а другият щифт на веригата плава, нека видим колко ток чертае.
Както можете да видите, операционният усилвател консумира около 18,6 mA ток.
В първата конфигурация на операционния усилвател неинвертиращият и инвертиращият терминал на операционния усилвател е свързан към земята и изходът остава плаващ, С извършената конфигурация моят мекометър meco 108B + е свързан към изхода, показващ напрежение, а моят meco 450B + е свързан последователно, показващ ток, както можете да видите от горното изображение, изходът е висок и операционният усилвател сега е в наситен държава, като по този начин разсейва повече власт.
Такъв е случаят с този конкретен операционен усилвател в моя макет с други операционни усилватели. Може да видите, че изходът на операционния усилвател е нисък поради входното компенсирано напрежение на операционния усилвател. В някои случаи изходът ще скочи високо и след това ще слезе ниско.
При други много точни инструментални усилватели тази конфигурация със сигурност ще наруши обхвата на общия режим на входа, така че има голяма вероятност входната секция да се повреди.
Втора конфигурация:
Горната конфигурация е втората най-често срещана конфигурация, която можете да намерите в интернет.
Практическият изход на тази схема е показан по-горе.
Както можете да видите в тази конфигурация, операционният усилвател също е в наситено състояние и токът му на изтегляне е като първия. В някои случаи може да видите, че операционният усилвател ще изтегли стотици mA ток, тъй като операционният усилвател нарушава общия обхват на напрежението на входа и за двата входа.
Трета конфигурация:
След като направим втората конфигурация, имаме последната конфигурация.
В горното изображение е показана последната конфигурация, в тази конфигурация неинвертиращият терминал е свързан към делител на напрежението, а самият операционен усилвател е конфигуриран като последовател на напрежението. Практическите резултати са показани по-долу:
В тази конфигурация можете да видите, че изходното напрежение е между захранващото напрежение, така че тази конфигурация гарантира, че входното захранване попада в общия режим на напрежение.
Въпреки че текущата консумация е по-висока за този конкретен операционен усилвател, с тази конфигурация е възможно да се изпълнят всички основни препоръчани работни условия, посочени в листа с данни.
- операционният усилвател е стабилен с ниска печалба
- Успешно изпълнихме спецификацията за въвеждане, препоръчана от листа с данни
- Изходното напрежение не е наситено
- Консумацията на енергия и мощността също са стабилни
Ако искате да научите повече по тази тема, има налична чудесна документация от Taxus Instruments и интегрирана максима.
Надявам се тази статия да ви е харесала и да сте научили нещо ново от нея. Ако имате някакви съмнения, можете да попитате в коментарите по-долу или да използвате нашите форуми за подробна дискусия.