Zasilacz regulowany - na LM317 i LM337. Prośba o sprawdzenie schematu

Question

WitamJestem w trakcie projektowania zasilacza z regulacją prądu i napięcia na LM317 i LM337. I potrzebuję waszej pomocy w sprawdzeniu narysowanego p...

krzysztof723 · Accepted Answer

Możesz zastosować LM101 lub LM201.Napięcia na wyjściach +/-35V można ustawić przy pomocy rezystorów R21 i R24 zmniejszając ich wartość.Rezystancje potencjometrów R13 i R16 mogą zostać zmniejszone. Według mnie zasilanie wzmacniaczy operacyjnych powinno wyglądać tak, jak na schemacie poniżej, a po za tym uważam, że pozostałe połączenia elementów są prawidłowe. Przy ewentualnej wymianie LM301 na inny (tutaj polegam na zdaniu jarek_lnx) w części ujemnej zasilacza trzeba zwrócić uwagę na różniące się między wzmacniaczami operacyjnymi oznaczenia wyprowadzeń jakie są na obudowie i na schemacie. Ale, żeby się przekonać przed ostatecznym zaprojektowaniem płytki, jak ogólnie działa stabilizator ujemny (także z wymienionym wzmacniaczem operacyjnym)w przedstawionej konfiguracji połączeń dobrze byłoby zbudować ten stabilizator np. na płytce stykowej, na płytce montażowej lub nawet na tzw. pająku. W tym zasilaczu LM317 przy Vin=40V i Vout=3V nie będzie musiał wewnętrznie ograniczać prąd, bo na wejściu stabilizatora skutecznie ogranicza prąd rezystor 33 Ohm/2W, a napięcie 3V będzie dobrze stabilizowane przy obciążeniu np. prądem 1,5A dzięki zastosowaniu tranzystorów BD250.

jarek_lnx · Accepted Answer

Typowe w przypadku LM317, stosowanie stabilizatorów scalonych utrudnia budowę uniwersalnych zasilaczy. Jakbyś do wymagań dorzucił regulacje pradu i napiecia od zera, zasilacz zbudowany na wzmacniaczach operacyjnych i elementach dyskretnych był by prostszy niż na LM317.Prąd wzmacniacza +prąd LED (LM301 ok 2mA LED ok 3mA) razem 5mA.Układ z wtórnikiem trochę zmniejszy wydzielanie ciepła, ale dla kilkuset mW to może nie warto, tylko dać samego Zenera z odpowiednio mniejszym rezystorem (5,6k/1W)Wystarczy prąd diody Zenera jest spory.Proponował bym oba zasilić z ze stabilizatora z diodą Zenera "opartą" o wyjście.

jarek_lnx · Answer

Nawet mało jesli chcesz obciążać zasilacz maksymalnym pradem przy najniższych napieciach (prawie cała moc jest tracona na ciepło). Tranzystory są tanie, radiatory drogie, jak dasz więcej tranzystorów to zmniejszaja sie wymagania na radiator.Jest zupełnie źle, napiecia wejściowe i wyjściowe wzmacniacza muszą sie mieścić w zakresie napięć zasilania wzmacniacza.Trzeba by przeanalizować budowę wzmacniacza i określić jaką funkcję pełni dioda D2 na oryginalnym schemacie, po odwróceniu diody napewno to nie będzie działać tak samo dla minusa.Parametry tych diod nie są krytyczne więc tak.To zależy czy przewidujesz obciażenie które mogą dać przepięcie.

mark pl · Answer

Czyli z tego co zrozumiałem to napięcie na wejściach (odwracającym i nieodwracającym) musi być niższe niż napięcie zasilania. Czyli podłączenie tak jak na poniższym schemacie jest poprawne?Plus zasilania opampu do wyjścia zasilacza a minus tam gdzie był, tylko po wstawieniu diody zenera 6V i zmianie rezystora R2.Tylko przy takim rozwiązaniu jeśli napięcie na wyjściu zasilacza przekroczy 30V to opamp wyzionie ducha ze względu na maksymalne napięcie zasilania +-18V.A dla strony ujemnej powinienem dorobić zasilanie +6V i minus podpiąć do wyjścia LM337?I tutaj niestety moja wiedza się kończy. Proszę mnie nakierować gdzie mam szukać odpowiedzi.Wycinek noty katalogowej z opampa. Dioda D2 podłączona jest do wyprowadzenia nr.8 Czyli lepiej daćDzięki za pomoc

krzysztof723 · Answer

Uzwojenia wtórne 2 x 40VAC w twoim transformatorze mają wydajność prądową 2 x 3,75A. Więc ten zasilacz może pracować z maksymalnym obciążeniem obu wyjść prądem do 3A (3,5A).Przy tym transformatorze ilość tranzystorów mocy jest trochę za mała i tranzystory BD911 i BD912 nie powinny być tutaj stosowane. Pojedynczy tranzystor BD911 (BD912) według noty katalogowej pracuje z mocą strat Pc-90W przy temperaturze obudowy - złącza +25st.C, co jest prawie nie osiągalne w warunkach amatorskich, a przy temperaturze +75st.C może pracować z mocą 55W, a przy temp.+100st.C (nie mylić z temperaturą radiatora) tylko z mocą 35W. Nie są to najlepsze dane, bo inne tranzystory w obudowie np.TO-3 mają znacznie lepsze parametry i takie tranzystory powinieneś zastosować.Przyjmijmy, że Twój zasilacz będzie obciążony prądem 3A przy ustawionym na wyjściu napięciu 3V. Po wyprostowaniu napięcia ~40V otrzymamy +56,5V z kondensatorem filtrującym 10000uF/63V.Przy podanym obciążeniu nastąpi spadek napięcia na prostowniku do +48V...50V. Twoje trzy tranzystory będą wtedy pracowały z mocą strat około 135...140W. Jeżeli w tym czasie ich temperatura będzie powyżej +75st.C to tranzystory ulegną uszkodzeniu.Nie trudno zgadnąć co będzie gdy wyjście zasilacza zostanie obciążone prądem 3,5A, a moc strat trzech tranzystorów wyniesie około 158...165W...W takim przypadku najlepiej zwiększyć ilość tranzystorów BD911 (BD912) nawet do pięciu sztuk (mając na uwadze podany przez Ciebie transformator), albo zastosować tranzystory o lepszych parametrach.Wartość rezystora 0,2 Ohm/5W służącego do pomiaru prądu trzeba zwiększyć do 0,33 Ohm/5W.Właśnie tak, powinien być zasilany jeden i drugi opamp.Przy takim zasilaniu, jakie chcesz zastosować po poprawce każdy opamp dostanie prawidłowe napięcie max 36V (+30V, -6V oraz -30V, +6V) i na pewno nie wyzionie ducha. Chyba nie przewidujesz, ze ustalone napięcie na wyjściu zasilacza +30 albo -30V będzie się zmieniać na większe, a jeżeli tak to tylko po uszkodzeniu tranzystorów (tranzystora) mocy.

mark pl · Answer

Więc moc strat będzie trochę mniejszaProponowałem BD912 i BD911 ponieważ mam kilka sztuk w domu.A może np. po 3 sztuki BD249 i BD250?Na podstawie noty twierdzę iż przy zasilaniu 40V na wyjściu z zasilacza uzyskam około 35V"The LM117 series of adjustable 3-terminal positive voltage regulators is capable of supplying in excess of 1.5A over a 1.2V to 37V output range.""Line Regulation 3V≤(VIN−VOUT)≤40V"Mógł by mi kolega wytłumaczyć dlaczego? Pytam z czystej ciekawości.A rezystory emiterowe 0,2 Ohm/5W są odpowiednie?Mógł by kolega ustosunkować się do sugestii jarek_lnx?

krzysztof723 · Answer

Faktycznie moja nie uwaga i nie dopatrzenie słowa "po wyprostowaniu". Czyli w tym zasilaczu ma być zastosowany transformator o mocy 300VA posiadający dwa uzwojenia wtórne o napięciu 2 x 28VAC przy wydajności prądowej 2 x 5,4A. W tym wypadku to co poprzednio napisałem po części nie jest aktualne i wszystko się zmienia pod względem napięcia i prądu, ale pozostaje nadal problem strat mocy trzech tranzystorów BD911 (BD912) i ich parametrów.Poprzednio podałem, że wyjścia zasilacza mogą być obciążone prądem do 3...3,5A (ze względu na pomyłkowo przyjęte parametry transformatora) i moc strat tranzystorów w jednym, jak i drugim stabilizatorze może wynosić od 135W...do 168W. Ale teraz (przy transformatorze 2x28VAC, 2x5,4A) moc strat trzech tranzystorów wcale nie jest mniejsza mimo zmniejszenia napięcia na wejściach stabilizatorów do +/-40V, bo wydajność prądowa wyjść zasilacza wzrosła do 5A. Jeżeli na wejściu stabilizatora dodatniego (przykład) mamy +40V, a na wyjściu ustawione napięcie +3V to przy obciążeniu prądem 5A napięcie na wejściu zmniejszy się do +33V i moc strat trzech tranzystorów BD912 wyniesie 150W...Mając na uwadze kiepskie parametry tych tranzystorów to proponuje jednak wymienić te tranzystory na BD249C i BD250C (po trzy sztuki). A tak na marginesie to ten zasilacz symetryczny może bez problemów pracować z transformatorem 2 x 40VAC / 2 x 3,75A przy ustalonych napięciach na wyjściach w zakresie +/- 1,25...30V, ale z odpowiednio dobranymi tranzystorami mocy (pod względem parametrów) i stabilizatorami typu LM317HV i LM337HV. W takim przypadku przy obciążeniu prądem 3,5A stabilizacja napięć wyjściowych w całym zakresie +/-1,25...30V będzie bardzo dobra.Nigdzie kolego nie podałeś (może coś przeoczyłem?) o tym, ze zasilacz będzie miał wyjścia z napięciami w zakresie +/-1,25...35V Załączyłeś pomocnicze schematy, na których maksymalny zakres napięcia wyjściowego zatrzymuje się na 30V i ja swoje komentarze opierałem na tych założeniach.Jeżeli mają być maksymalne napięcia wyjściowe +/-35V to rzeczywiście robi się problem z zasilaniem obu układów operacyjnych LM301H. Należałoby w takim razie znaleźć odpowiedniki, które mógłby pracować przy wyższych napięciach. Wracając do napięć wyjściowych +/-35V to stosując transformator o mocy 300W (2 x 28VAC/2 x 5,4A) nigdy nie będzie można uzyskać na wyjściach zasilacza napięć stabilizowanych +/-35V przy obciążeniu prądem 5A (będą duże spadki napięć). Przy takim prądzie obciążenia nawet napięcia +/-30V nie będą dostatecznie stabilizowane.Dopiero ustawione napięcia na wyjściach +/-25V i obciążone prądem 5A będą poprawnie stabilizowane. Rezystor 0,2 Ohm/5W służący do pomiaru prądu ma odpowiednią wartość w zasilaczu o wydajności prądowej 5A. Przyjąłem pomyłkowo wydajność prądową zasilacza 3...3,5A i dlatego zaproponowałem rezystor 0,33 Ohm/5W, którego wartość w tym zasilaczu byłaby odpowiednia do pomiaru takiego prądu.Rezystory emiterowe przy zastosowaniu trzech tranzystorów powinny mieć wartość 0,33 Ohm/5W.

mark pl · Answer

Co do mocy strat to faktycznie napisałem źle. Tranzystory zmienię na BD249/250. Punkt dla Ciebie. Racja nie napisałem ponieważ nie zastanawiałem się ile dokładnie może być na wyjściu. Dopiero po tym jak jarek_lnx uświadomił mnie iż źle podłączyłem zasilanie opamp'ów i musiałem zmienić ich zasilanie stwierdziłem iż napięcie na wyjściu może dojść do około 35V.Raczej nie będę potrzebował tak dużego napięcia na wyjściu. Jest to podyktowane tylko i wyłącznie posiadanym transformatorem.W nocie katalogowej razem z LM301 są LM101 i LM201 które mają dopuszczalne napięcia zasilania na poziomie +-22V lecz posiadają minimalne różnice pomiędzy sobą. Niestety nie znam się na tyle na wzmacniaczach operacyjnych aby stwierdzić czy będą one rzutowały na działanie układu. Jeśli kolega znajdzie czas i chęci to proszę o sprawdzenie. W załączniku nota katalogowa.Mógł by mi kolego podpowiedzieć gdzie znalazłbym jakąś literaturę na podstawie której mógł bym się dowiedzieć czegoś o dobieraniu takich rezystorów? Lub jeśli można prosić krótkie wyjaśnienie. Jest mi ktoś w stanie wytłumaczyć jak będzie działała ujemna strona zasilacza przy takim układzie lub w jaki sposób sprawdzić czy to będzie działać?Dziękuję kolegom za zainteresowanie tematem

jarek_lnx · Answer

Wspomniałem o tym problemie żeby nie przeszedł niezauważony, teraz miałem chwilę żeby sie uważnie przyjrzeć.
Użycie tej diody nadal nie jest dla mnie jasne ponieważ nie mmożna dopuścić do jej przewodzenia (może uszkodzić wzmacniacz)
Użycie tej diody nakłada ograniczenia na to że V+ nie może być większe o więcej niż 1,5V ponad napięcie wyjściowe LM317, z innego powodu nie może też być mniejsze, to powoduje że jedynym sensownym rozwiązaniem jest podłaczenie v+ do wyjścia stabilizatora. W wersji ujemnej to nie zadziała, przynajmniej z LM301. Jestem zdania że ta dioda nie pełni żadnej użytecznej funkcji więc można się jej pozbyć, wtedy nie będzie problemów z zasilaniem części dodatniej ani z częścia ujemną.

Napięcie zasilania wzmacniaczy żeby nie przekaczało dopusczalnych granic można zrobić tak aby podążało za napięciem wyjściowym stabilizatora.

Quote:

A dla strony ujemnej powinienem dorobić zasilanie +6V i minus podpiąć do wyjścia LM337?

Taka sztuczka nie uda się z LM301 ale z LM358 już tak.

Quote:
Na podstawie noty twierdzę iż przy zasilaniu 40V na wyjściu z zasilacza uzyskam około 35V

A gdy będzie zwarcie na wyjściu różnica VIN−VOUT, zbliży się niebezpiecznie do maksymalnej dopusczalnej wartości 40V, oczywiście na chwile bo później napiecie na kondensatorach spadnie ale gdyby okazało sie że napiecie w sieci wzrosło i na kondensatorach jest 45V, ma prawo nie wytrzymać.

Quote:
"The LM117 series of adjustable 3-terminal positive voltage regulators is capable of supplying in excess of 1.5A over a 1.2V to 37V output range."

Odbiegnę troche od tematu, ale z wyciąganiem wniosków trzeba uważać, choć zdanie to jest prawdziwe, wielu sie dziwi że przy Vin=40V i Vout=3V ograniczenie prądowe wbudowane w LM317 zadziała poniżej 0,5A. Nie napisano w jakich warunkach to twierdzenie jest prawdziwe i tu jest haczyk.

Co do mozliwości uzyskania 35V na wyjściu przy zasilaniu 40V to raczej nie będzie problemu.

mark pl · Answer

Mógł by kolega wyjaśnić dlaczego się nie uda? I jaka różnica pomiędzy LM301 a LM358 wpływa na to iż da się to wykonać na LM358?Z tym LM358 jest jednak problem ponieważ jego maksymalne napięcie zasilania wynosi +-16V, a z tym transformatorem maksymalne napięcie zasilania wzmacniacza może osiągnąć około 41V.A jak będzie wyglądać taka sytuacja w takim układzie jak mój(dodane tranzystory BD249/250)? W trakcie pracy LM raczej nie przenosi dużych prądów, więc wnioskuję że nie powinno się tak stać.

jarek_lnx · Answer

Zakres napieć wejściowych LM301 obejmuje dodatnie zasilanie a ujemnego nie, w LM358 jest odwrotnie, istnieją wzmacniacze rail-to-rail input ale to raczej nie są typy o szerokim zakresie napieć zasilania.Skoro na jedna szyna zasilania jest wyjściem zstabilizatora to drugą można zrobić np Uwy+10V stosując choćby prosty stabilizator z wtórnikiem i diodą Zenera.Tu LM317 pracuje poniżej 0,5A więc nie bedzie problemu.

mark pl · Answer

Mógł by mi kolega pokazać gdzie znajdę taka informację w nocie katalogowej? Noty obu LM w załączniku.Kolego krzysztof723 dziękuję za przerobienie schematu i dodanie dodatkowych elementów.Dioda P1000k może być zastąpiona przez dowolną diodę prostowniczą o dużym prądzie czy lepiej dać jakąś szybką diodę?

Anonymous · Answer

LM358:

Tu akurat przyjęli zasilanie niesymetryczne 30V.
I napięcie wejściowe jest od 0V (ujemna szyna) do 1,5V poniżej dodatniej szyny.

LM301:

A tu przyjęli zasilanie symetryczne. I napięcie wejściowe jest od 2V powyżej szyny ujemnej do szyny dodatniej.

mark pl · Answer

Z przedstawionych fragmentów noty katalogowej wnioskuję jednak iż LM301 może mieć podawane napięcie ujemne na wejście tylko tak jak kolega napisał

atom1477 wrote:
I napięcie wejściowe jest od 2V powyżej szyny ujemnej do szyny dodatniej.

Czyli przy napięciu wejściowym około -35V napięcie zasilania musi wynosić minimum -37V. Czy moje myślenie jest błędne?

Anonymous · Answer

Ten układ nie ma końcówki masy. On nie wie że napięcie jest ujemne (względem masy).
Ma końcówkę VEE. I zgodnie z notą napięcie musi być wyższe o co najmniej 2V od napięcia na końcówce VEE.
Czyli dla układu to napięcie nie jest ujemne.

Rowerex · Answer

Mała łyżka dziegciu - mam złe doświadczenia ze stosowaniem tranzystora zewnętrznego dla LM337 - może to grozić niestabilnością i wzbudzeniem układu, zależnie od tego czym obciążysz stabilizator, jak długie będą kable wyjściowe, jakie kondensatory, gdzie wpięte, czy będzie pętla masy itp. LM337 ma tranzystor mocy typu NPN (tak samo jak LM317), czyli działa trochę jak stabilizatory LDO, które ze stabilnością miewają problemy...Z Lm317 takich problemów nie ma, jest stabilny jak skała.Nie wiem czy to zabieg celowy czy przypadkowy, ale o ile w specyfikacji LM317 aplikacja z zewnętrznym tranzystorem jest pokazana i to nawet w dwóch wersjach (w tym tej na której bazujesz), to w specyfikacji LM337 takiego rozwiązanie nie znajdziesz...

mark pl · Answer

Jesteś pewien że LM317 powinien mieć tranzystor NPN? Wg. noty jest tam PNP.Tak jak w narysowany przeze mnie schemacie LM317 ma tranzystor PNP(BD250) a LM337 NPN(BD249)Czyli LM301 zmieniamy na zamiennik LM358 o wyższym dopuszczalnym napięciu zasilania.Wg. wyszukiwarki zamienników z Elektrody zamiennikiem do LM358(+-16V) jest TL072(+-18V) i NEC4558 czyli CHYBA MC4558(+-22V) Czy mógł by któryś z kolegów to potwierdzić? Noty w załączniku.

Rowerex · Answer

LM317 ma tranzystor mocy NPN wewnątrz czyli w strukturze układu, LM337 też. Kiedyś chciałem zrobić identyczny zasilacz jak w Twoim projekcie, ale zrezygnowałem ze względu na problemy ze wzbudzaniem się LM337, które można wprawdzie wyeliminować, ale nie miałem pewności czy przy każdym rodzaju obciążenia i przy każdej temperaturze zda to egzamin.

jarek_lnx · Answer

Moim zdaniem wszelkie katalogi i wyszukiwarki zamienników są bez sensu bo skąd autor wyszukiwarki miał by wiedzieć które parametry są dla ciebie wazne albo jaka jest budowa stopnia wejściowego, TL072 mógłbyś zastąpić LM301 (jeśli mówimy o zakresie napięć wejściowych).LM358 i TL072 to bardzo różne układy, wspólne mają tylko to, że są wzmacniaczami operacyjnymi.Też nie ma zakresu napiecia wejściowego od zera.Zasil wzmacniacz jak poniżej, nie bedzie wymagny szeroki zakres napięć zasilania, nawet możesz zmniejszyć napiecie i wstawić któryś ze współczesnych wzmacniaczy rail-to-rail, R2 dałem jako prymitywne zabezpieczenie, jeśli spali sie tranzystor, R2 też sie spali ale prąd nie przekroczy 80mA i napięcie -40V nie przejdzie na wyjście. Jeśli wzmacniacz będzie pobierał mało prądu to można zasilić z diody Zenera bez wtórnika.

mark pl · Answer

Postaram się dzisiaj po pracy poskładać całość do kupy i wstawię"gotowy" schemat. Zobaczymy co z tego wyjdzie.

Schemat rozrasta się coraz bardziej a ja zaczynam się już w tym gubić

jarek_lnx wrote:
Jeśli wzmacniacz będzie pobierał mało prądu to można zasilić z diody Zenera bez wtórnika.

Ile mniej więcej mógł by wynosić pobierany prąd?
Zenerem bez wtórnika zasiliłem wzmacniacz dodatniej strony i pytanie czy to wystarczy.

mark pl · Answer

Rozważałem dość poważnie taką konstrukcję ale stwierdziłem ze zasilacz symetryczny łatwiej będzie rozbić na stabilizatorach LM a wartości "zerowe" nie są mi do niczego potrzebne. Ale powoli przekonuje się iż byłem w błędzie. Proponujesz takie rozwiązanie jak podałeś wcześniej dla strony ujemnej?A co będzie jeśli ja na zasilaczu na wyjściu ustawię 35-37V(w zależności ile uda się uzyskać na wyjściu)? Wzmacniaczowi zostanie 3-5V pomniejszone o spadek napięcia na R1 (Twój schemat tylko bez wtórnika). Czy to nie będzie za niskie napięcie pracy dla wzmacniacza?

Rowerex · Answer

... układ zaczyna się tak rozrastać i komplikować ze względu na ograniczenia napięciowe wzmacniaczy, że warto zacząć myśleć o rozwiązaniu radykalnym, takim jakie spotyka się w zasilaczach laboratoryjnych.

Kupujesz dwa małe transformatory ok 1,5-3VA z napięciami 2x9 lub 2x12V (dwa zalewane chińczyki z AVT wyjdą poniżej 20zł) i budujesz dwa zasilacze +/-9 lub +/-12V, niestabilizowane lub stabilizowane na małej mocy 78/79L12/L09.

Pierwszy zasilacz +/-12(9)V "wieszasz" jego "zerem" na wyjściu LM317, drugi "wieszasz" jego "zerem" na wyjściu LM337. W ten sposób uzyskujesz zasilania dla wzmacniaczy operacyjnych "podążające" za wyjściami zasilaczy głównych - wówczas wzmacniacze możesz dać dowolne z wymienionych w tym wątku i będą miały komfortowe warunki pracy...

Jeszcze jedno - jak profesjonalizm, to do końca ;o) Transformator główny kup w wersji 230/2x(IleśTam) - yyy... w zasadzie 4x(ileś tam) lub dwa trafa 2x(ileśtam)) - dołóż komparatory, przekaźniki i przełączaj uzwojenia w zależności od napięcia wyjściowego (próg mniej więcej w połowie). Zmniejszysz wtedy straty mocy na tranzystorach dwukrotnie...

mark pl · Answer

Myślę że najprostszym rozwiązanie będzie znalezienie zamiennika LM358 na wyższe napięcie zasilania i zasilenie go tak jak stronę dodatnią. Znacznie ułatwi to wykonanie zasilacza. Pytanie czy zna ktoś odpowiedni zamiennik? Ja niestety dalej nie bardzo wiem jak mam rozpoznać wzmacniacz do pracy z ujemnymi napięciami wejściowymi. Jakoś nie potrafię tego załapać. Pomoże ktoś?

Rowerex wrote:
Jeszcze jedno - jak profesjonalizm, to do końca ;o) Transformator główny kup w wersji 230/2x(IleśTam)

Jeśli kupował bym nowe trafo to napewno by tak było. Ale ja już mam trafo ze wzmacniacza którego reanimacja już jest nieopłacalna.

Anonymous · Answer

Te co podawaliśmy nie mają ujemnego napięcia wejściowego. I nie takiego masz szukać.
Potrzebujesz tylko takiego co akceptuje napięcie w okolicach VEE wzmacniacza. Co czasami się nazywa "w okolicy GND wzmacniacza" bo VEE wzmacniacza się często łączy z GND zasilania.
Wzmacniacz jak pisałem nie ma końcówki GND tylko VEE (tzn. nie ma trzech VDD, VEE i GND, ma tylko dwie VDD i VEE). Czyli on nie wie gdzie jest masa. On ma tylko + i -.
Jak połączysz go do GND i VDD (załóżmy 15V), to on widzi zasilanie 15V.
A jak go połączysz do -15V i +15V to on nie wie że to jest +/-15 i że w środku jest masa. On myśli że to jest pojedyncze 30V.
Dlatego mówienie o masie przy wzmacniaczu operacyjnym jest tylko umowne.
I tak samo w datasheetach. Czasami przyjmą zasilanie pojedyncze, a czasami symetryczne. Ale dla wzmacniacza to bez różnicy bo on mając tylko dwie końcówki zasilanie nie odróżni tych przypadków. Dla niego zasilanie zawsze jest pojedyncze.
Tak więc po prostu musisz szukać wzmacniacza który zaakceptuje napięcie wejściowe równe VEE wzmacniacza. Niezależnie czy to VEE będzie podłączone do 0V czy do -15V dajmy na to.
Tak więc jak w datasheecie przyjęli zasilanie pojedyncze, czyli VEE = 0V, to szukasz wzmacniacza co akceptacje na wejściach 0V.
A jak przyjęli zasilanie symetryczne, to szukasz takiego co akceptuje na wejściach napięcia zasilania ujemnego. Czyli jak przyjęli VEE = -15V to napięcie wejściowe tez musi wynosić -15V i ani mV więcej.
Ten wzmacniacz podany wyżej akceptował np. -13V.
-13V samo w sobie może i jest ujemne, ale dla wzmacniacza zasilanego z -15V to napięcie jest dodatnie (-13V jest 2V powyżej szyny -15V). Czyli się nie nadaje.

mark pl · Answer

Kolego atom1477 dziękuję za szczegółowe wyjaśnienie.
Znalazłem LT1013.

Wycinek z tabeli:
VS= ±15V - Input Voltage Range 13.5 ÷ –15.0V

Nota1:
Absolute maximum ratings:
Supply Voltage ± 22V
Differential Input Voltage ± 30V
Input Voltage
................ Equal to Positive Supply Voltage
............ 5V Below Negative Supply Voltage

Nie wiem czy dobrze rozumiem ale te dwie dane są sprzeczne. No chyba że maksymalne wartości jakoś inaczej odnoszą się do parametrów pracy wzmacniacza.

Czy taki wzmacniacz będzie odpowiedni? W załączniku PDF.

Jeśli faktycznie trudno będzie znaleźć odpowiednie wzmacniacze to może najlepszym rozwiązanie będzie jednak to zaproponowane przez Rowerex? Nawet zwykłe transformatory z zasilaczy do anteny TV powinny wtedy zdać egzamin.

Lub jest jeszcze inna opcja. Propozycja zasilania wzmacniacza podana przez jarek_lnx może być nadal możliwa do zrealizowania.

Dzisiaj przemierzyłem jeszcze raz dokładnie napięcia transformatora i wpadłem na pomysł. We wcześniejszych postach nie podawałem tego ale ten transformator ma w sumie 5 wyjść. 2x39V, 2x45V i 17,5V z czego symetryczne napięcia mają wspólny odczep na środku. I teraz tak naprawdę to w miejscu gdzie kolega podał napięcie zasilania -40 można podać -45, a to już zapewni minimalne napięcia zasilania dla wzmacniacza przy ustawieniu maksymalnego napięcia na wyjściu zasilacza (45V-36V=9V). Tylko pytanie czy robienie czegoś takiego ma sens?

Anonymous · Answer

Absolute maximum ratings to wartości przy których wzmacniacz nie ulegnie uszkodzeniu. Ale niekoniecznie będzie działał (najczęściej nie będzie).W przypadku LT1013 zasilanym z +/-15V działał będzie od -15V do 13,8V (czyli działa od VEE ("masy") do VDD-1,2V (1,2V poniżej "+" zasilania).

mark pl · Answer

A teraz pytanie czy będzie on działał przy takiej aplikacji jak w schemacie? Chodzi mi o napięcie zasilania wynoszące około 42V(około 36V na wyjściu zasilacza i Vs+ wynoszące 6V). Jest to napięcie bardzo bliskie maksimum napięcia zasilania.

Absolute maximum ratings:
Supply Voltage ± 22V
Differential Input Voltage ± 30V
Input Voltage
................ Equal to Positive Supply Voltage
............ 5V Below Negative Supply Voltage

Jak interpretować słowo "poniżej"? Napięcie wejściowe maxs Vee+5V czy Vee-5V?

W ostateczności można obniżyć napięcie Vs+ do 5V, co da minimalne napięcie zasilania 6.25V (Vs+ 5V i minimalne napięcie wyjściowe zasilacza około 1.25V). Wzmacniacz teoretycznie może pracować nawet przy zasilaniu 5V.

Anonymous · Answer

Poniżej VEE. Czyli -5V.
Natomiast wzmacniacz może nie działać.
Jak już pisałem on jedynie się nie uszkodzi ale działać nie musi.
W przypadku wzmacniaczy jest szczególnie nieciekawie bo często zachodzi zjawisko "inwersji". Czyli wzmacniacz mimo napięcia na wejściu + większym niż na -, ma wyjście nasycone w stanie niskim. Albo odwrotnie.
W Twoim przypadku może doprowadzić to do zatrzaśnięcia się zasilacza na wysokim albo niskim napięciu wyjściowym.
Możesz wprawdzie zasilać wzmacniacz sprzed stabilizatora napięciem -40V. Wtedy to ujemne napięcie na wejściach się nigdy nie pojawi. Natomiast wciąż możesz przekroczysz napięcie różnicowe ± 30V. Normalnie wzmacniacz będzie starał się uzyskać napięcie różnicowe równe 0, ale jak z jakichś powodów wypadnie ze sprzężenia zwrotnego (np. fsy zadziała zabezpieczenie przeciwzwarciowe) to wzmacniacz może się zatrzasnąć w taki sposób jak opisałem wcześniej.
Można to jeszcze obejść dając diody Zenera na wejściach wzmacniacza. Np. diody Zenera 10V. Jak różnica napięć na wejściach przekroczy powiedzmy 10V, to zatrzymanie wzrostu też różnicy napięć nie ma znaczenia bo wzmacniacz i tak od dawna ma wyjście nasycone w jakimś stanie. A przynajmniej zahamuje się dalszy wzrost różnicy napięć który też by mógł doprowadzić do inwersji.
Dość ciężko się zrobiło jak widzę. Nie mniej jednak z tymi Zenerkami i zasilaniu sprzed stabilizatora może by dało radę.

Rowerex · Answer

Wg mnie będzie działał. Przy zasilaniu +/-15 podają "Input voltage range" -15Vmin, a w "absolute maksimum ratings" jest mowa o ograniczeniu napięć wejściowych do napięć zasilania, więc również +/-22V (vel 0V i +44V). Wzmacniacz jest przeznaczony do pracy z wejściami na potencjale "ujemnego" napięcia zasilania. Jeśli przy wyższych napięciach zasilania niż +/-15V byłoby ograniczenie napięć wejsciowych przy normalnej pracy, to by o tym wspomnieli.To nie ta liga - wzmacniacze z wejściami Jfet dawniej się zatrzaskiwały, bywa że popularny TL072 się zatrzaśnie jeśli się go maltretuje na granicy dopuszczalnych parametrów, ale w przypadku tego scalaka by się o to nie obawiał.Ale... wcale to nie daje gwarancji, że w tej aplikacji się sprawdzi. Tylko realny test to pokaże...