Ako správne ukončiť nepoužívaný oper

Operačný zosilňovač hrá veľmi dôležitú úlohu pri navrhovaní obvodov s analógovými komponentmi. Ale pri implementácii takýchto obvodov založených na operačných zosilňovačoch existujú situácie, keď jeden alebo viac operačných zosilňovačov zostane nevyužitých, čo spôsobí nežiaduce správanie v jednom alebo vo všetkých nevyužitých operačných zosilňovačoch, čo ovplyvní celkový výkon systému.

Aby sa zabránilo tomuto typu nežiaduceho správania, musia byť nepoužívané operačné zosilňovače správne ukončené, inak by to mohlo viesť k problémom, ako je zvýšená spotreba energie a zvýšený hluk.

V tomto návode teda budem diskutovať

1. Ako správne ukončiť nepoužívaný operačný zosilňovač a jeho ďalšie výhody.
2. Ako zle nakonfigurovaný operačný zosilňovač môže viesť k rôznym problémom v obvode.
3. A na záver bude časť venovaná testovaniu praktického okruhu.

Takže bez ďalších okolkov začnime.

Čo je ukončenie operačného zosilňovača?

Po vypočutí termínu ukončenie, ak uvažujete o zabití operačného zosilňovača, poviem vám, že to nie je ono. Ukončením operačného zosilňovača som chcel nakonfigurovať operačný zosilňovač takým spôsobom, ktorý umožňuje stabilnú prevádzku zariadenia.

Prečo je dôležité ukončiť operačný zosilňovač?

• Ponechanie nepoužitých pinov operačného zosilňovača v plávajúcej polohe spôsobí neočakávané posuny napätia, ktoré môžu mať za následok neočakávané správanie v obvode.
• Pri správnej konfigurácii možno hluk RFI drasticky znížiť.
• Môže sa tiež minimalizovať spotreba energie a stratový výkon v integrovanom obvode.

Aké parametre by sa mali brať do úvahy?

Rozsah napätia vstupného spoločného režimu: Prekročenie vstupného spoločného režimu spôsobí poškodenie vstupnej časti operačného zosilňovača.

Rozsah vstupného rozdielového napätia: je definovaný ako maximálny rozsah napätia, ktorý je možné použiť medzi neinvertujúcimi a invertujúcimi vstupnými pinmi. Prekročenie týchto rozsahov môže tiež poškodiť vstupnú časť operačného zosilňovača.

Výstupná saturácia: Výstupná saturácia nastáva, keď je výstup operačného zosilňovača napájaný blízko napájacích líšt a nasýtený operačný zosilňovač vždy odoberie viac prúdu a tiež rozptýli viac energie v porovnaní s nenasýteným operačným zosilňovačom.

Aby sme sa vyhli sýtosti výstupu a systému EOS, musíme čo najviac obmedziť kolísanie výkonu. Nižšie nastavenie zosilnenia môže zabrániť saturácii výstupu.

Zisk v otvorenej slučke: Pretože každý operačný zosilňovač má veľmi veľký zisk v otvorenej slučke, je dôležité uzatvorenie slučky.

Negatívna spätná väzba je veľmi ľahká a bežná metóda na dosiahnutie stabilného výstupu, To sú v podstate všetky parametre, ktoré musíte brať do úvahy pred konfiguráciou operačného zosilňovača.

Testovanie obvodu

Na testovanie obvodu použijeme populárny inštrumentálny zosilňovač OPA2134 IC od spoločnosti Texas Instruments, ale predtým sa pozrime na niektoré z vyššie spomenutých parametrov, ktoré musíme zvážiť.

Pozrime sa na niektoré vstupné špecifikácie tohto operačného zosilňovača:

Tabuľka v technickom liste zobrazuje absolútne maximálne hodnotenie operačného zosilňovača, v rámci ktorého je uvedený rozsah vstupného napätia (V -) - 0,7 (V +) + 0,7, toto hodnotenie je maximálnym rozsahom vstupného napätia pre invertovanie a invertujúci vstup operačného zosilňovača, ktoré sa nesmú prekročiť.

Teraz je to objasnené, pozrime sa na náš prvý testovací okruh,

Na otestovanie obvodu používam svoj mustometr meco 450B + a mustimeter meco 108B +, kde merač prúdu meco 450B + meria prúd a mustometer meco 108B + meria výstupné napätie.

Vyššie uvedený obrázok zobrazuje prvý testovací obvod, ktorý sa chystám testovať. Najprv sa však pozrime na to, aký prúd op-amp odoberá, keď je jednoducho zapnutý.

Ako vidíte na obrázku vyššie, ide o 5,23 mA

Prvá konfigurácia:

Pretože používam verziu tohto IC s duálnym operačným zosilňovačom, nakonfiguroval som jeden z nich ako neinvertujúci zosilňovač so ziskom jedného a druhý kolík obvodu pláva, pozrime sa, aký prúd prúdi.

Ako vidíte, operačný zosilňovač odoberá asi 18,6 mA prúdu.

V prvej konfigurácii operačného zosilňovača je neinvertujúci a invertujúci terminál operačného zosilňovača pripojený k zemi a výstup zostáva plávajúci, Po dokončení konfigurácie je môj meco 108B + pripojený k výstupu ukazujúcemu napätie a môj meco 450B + je zapojený do série zobrazujúcej prúd, ako vidíte na obrázku vyššie, výstup je vysoký a operačný zosilňovač je teraz v nasýtenom stave štát, teda rozptyľuje viac sily.

To je prípad tohto konkrétneho operačného zosilňovača v mojej nepájivej doske s inými operačnými zosilňovačmi. Môžete vidieť, že výstup operačného zosilňovača je nízky z dôvodu vstupného offsetového napätia operačného zosilňovača. V niektorých prípadoch bude výstup skákať vysoko a potom klesať nízko.

V iných veľmi presných prístrojových zosilňovačoch bude táto konfigurácia určite porušovať rozsah vstupného spoločného režimu, takže existuje veľká šanca, že dôjde k poškodeniu vstupnej časti.

Druhá konfigurácia:

Vyššie uvedená konfigurácia je druhou najbežnejšou konfiguráciou, ktorú nájdete na internete.

Praktický výstup tohto obvodu je uvedený vyššie.

Ako vidíte na tejto konfigurácii, operačný zosilňovač je tiež v nasýtenom stave a jeho odberový prúd je rovnaký ako v prvom. V niektorých prípadoch môžete vidieť, že operačný zosilňovač bude odoberať stovky mA prúdu, pretože operačný zosilňovač porušuje rozsah vstupného spoločného napätia pre oba vstupy.

Tretia konfigurácia:

Po dokončení druhej konfigurácie máme poslednú konfiguráciu.

Zloženie: 100% bavlna.

Na vyššie uvedenom obrázku je zobrazená posledná konfigurácia, v ktorej je neinvertujúca svorka pripojená k deliču napätia a samotný operačný zosilňovač je nakonfigurovaný ako sledovač napätia. Praktický výstup je uvedený nižšie:

V tejto konfigurácii vidíte, že výstupné napätie je medzi napájacím napätím, takže táto konfigurácia zaisťuje, aby vstupné napájanie spadalo do rozsahu napätia v spoločnom režime.

Aj keď je súčasná spotreba vyššie pre tento konkrétny operačný zosilňovač, s touto konfiguráciou je možné splniť všetky hlavné odporúčané prevádzkové podmienky uvedené v údajovom liste.

• operačný zosilňovač je stabilný s nízkym ziskom
• Úspešne sme splnili vstupnú špecifikáciu odporúčanú v údajovom liste
• Výstupné napätie nie je nasýtené
• Spotreba energie a výkon sú tiež stabilné

Ak sa chcete dozvedieť viac informácií o tejto téme, máte k dispozícii skvelú dokumentáciu od spoločnosti Taxus Instruments, ktorá je integrovaná do systému maxim.

Dúfam, že sa vám tento článok páčil a dozvedeli ste sa z neho niečo nové. Ak máte pochybnosti, môžete sa opýtať v komentároch nižšie alebo môžete využiť naše fóra na podrobnú diskusiu.