Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
flexghzflexghz
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Wzmacniacz z przełączanym wzmocnieniem

02 Gru 2017 01:01 753 15
  • Poziom 2  
    Cześć :)
    Mam do wykonania prosty projekt na Elektronikę, jest to układ wzmacniacza z przełączanym wzmocnieniem. Jako podstawę układu wybrałem wzmacniacz operacyjny LM741, przełączanie wzmocnienia chciałbym wykonać stosując np. przełączniki dzwigniowe zwierając w ten sposób odpowiednią kombinację rezystorów w sprzężeniu zwrotnym wzmacniacza. Do zasilenia wzmacniacza użyłbym zasilacza laboratoryjnego ustawiając go powiedzmy na 15V, natomiast na wejście nieodwracające wzmacniacza podałbym 1V z osobnego zasilacza. Przygotowałem schemat, oraz jakoś to wszystko poustawiałem na PCB i połączyłem ścieżki w miarę sensowny według mnie sposób. Jednak mam pewne wątpliwości czy układ, który złożyłem będzie poprawnie działał. Proszę o rozwianie moich wątpliwości i ewentualne poprawki. Jest to mój pierwszy taki projekt i nie ukrywam, że nie jestem do końca przekonany czy wszystko jest w porządku.

    Schemat połączeń w Eaglu. Odpowiednio: JP1 doprowadzenie zasilania do wejścia nieodwracającego, JP2 zasilenie wzmacniacza, JP3 wyjście pomiarowe. 1,2,3,4 itd. to po prostu pady na płytce do których przylutowałbym przełączniki dzwigniowe.
    Wzmacniacz z przełączanym wzmocnieniem
    Wygląd PCB
    Wzmacniacz z przełączanym wzmocnieniem

    Z góry dziękuje za wszelkie odpowiedzi :)
  • flexghzflexghz
  • Poziom 37  
    Z luźnych obserwacji: w chwilach przełączania będzie miał otwartą pętlę USZ, wzmocnienie dążące do nieskończoności.
    Przeszkadza lub nie.
    Z plusów, to mając tutaj rezystancję zmienną, jej wpływ jest liniowy (tzn zmienna w innych punktach by dawała skutek np przez odwrotność)

    Gdyby nie chcieć tego rozwarcia podczas przełączania, największy rezystor na stałe, a włączamy mniejsze - wyliczenie tzreba dopasować po zmianie koncepcji
  • flexghzflexghz
  • Poziom 43  
    Zastanów sie względem czego będziesz zadawał sygnały wejście i wyjście oraz zasilanie powinny mieć jedną wspólną masę.
  • Poziom 43  
    Czy zasilanie ma być symetryczne, czy niesymetryczne?
  • Poziom 43  
    Jeśli to ma być 741 to i tak wymaga masy innej niż minus zasilania.
  • Poziom 2  
    Dziękuję za wszystkie odpowiedzi, sugerując się nimi zrobiłem lekkie poprawki w schemacie (inna pętla sprzężenia, zmieniłem zasilanie wzmacniacza na symetryczne, powiedzmy +- 20V itd.).
    Poprawiony schemat:
    Wzmacniacz z przełączanym wzmocnieniem

    JP1:
    12
    1V z zasilacza- zasilacza

    JP2:
    123
    +20V z zasilaczaGND-20V z zasilacza

    JP3:
    12
    wyjście wzmacniaczaGND z JP2


    jarek_lnx napisał:
    Zastanów sie względem czego będziesz zadawał sygnały wejście i wyjście oraz zasilanie powinny mieć jedną wspólną masę.

    Połączyłem ze sobą minus z zasilacza, którym zasilam wejście nieodwracające wzmacniacza z GND zasilacza symetrycznego zasilającego sam wzmacniacz. Czy tak będzie ok, czy nie bardzo? Nie jestem pewien, czy tak można, jeżeli nie proszę o uzasadnienie lub nakierowanie na jakiś pomocny materiał. Jakbyś jeszcze mógł rozwinąć myśl odnośnie zadawania sygnałów byłbym bardzo wdzięczny :)

    Kolejna sprawa, nie jestem do końca przekonany odnośnie łączenia rezystorów w pętli sprzężenia (połączenie szeregowe i równoległe, które zastosowałem), będzie to jakiś problem?
  • Pomocny post
    Poziom 28  
    Witam
    Na początek poczytaj trochę o podłączeniu wzmacniaczy operacyjnych - filtracje zasilania, obciążenie wejścia i takie tam.
    Druga sprawa to ( wg. mnie ) problematyczne i mało czytelne ustawianie wzmocnienia; gdybyś połączył to w ten sposób:
    Wzmacniacz z przełączanym wzmocnieniem
    to łatwiej by to było opanować - schemat czysto poglądowy, ilustrujący tylko ideę.
    Gdyby dołączane rezystory miały wartość odpowiednio 10, 20, 40, 80k mógłbyś ustawiać wzmocnienie od 1 do 15 ze skokiem x1.

    Pozdr.

    P.S. - popracuj nad rysowaniem schematów bo trochę.... :D
  • Poziom 2  
    Dziękuję za sugestię odnośnie tego schematu, rzeczywiście wygląda to estetyczniej :D
    Wiem, że muszę popracować nad moimi schematami, czas najwyższy się za to zabrać :)
    Jeżeli tyczy się zasilania, to taki sposób jaki miałem rozpisany wyżej będzie poprawny?
  • Pomocny post
    Poziom 43  
    Rafnexx napisał:
    Połączyłem ze sobą minus z zasilacza, którym zasilam wejście nieodwracające wzmacniacza z GND zasilacza symetrycznego zasilającego sam wzmacniacz. Czy tak będzie ok, czy nie bardzo? Nie jestem pewien, czy tak można, jeżeli nie proszę o uzasadnienie lub nakierowanie na jakiś pomocny materiał. Jakbyś jeszcze mógł rozwinąć myśl odnośnie zadawania sygnałów byłbym bardzo wdzięczny
    Masy poprowadziłeś poprawnie, w pierwszym schemacie nie było wiadomo co jest potencjałem odniesienia (masą)
    i napięcie wyjściowe było by zależne od zewnętrznych połączeń pomiędzy zasilaczami.
  • Poziom 2  
    Kolejne poprawki :)
    Tym razem trochę bardziej przyłożyłem się do schematu, udało mi się bardziej zapoznać z Eaglem :D

    Schemat:
    Wzmacniacz z przełączanym wzmocnieniem
    PCB:
    Wzmacniacz z przełączanym wzmocnieniem

    Czy jest jeszcze coś, co musiałbym poprawić :) ?
  • Poziom 28  
    Witam
    Z takich "sklepowych" rezystorów to 40k można złożyć z 2x20k szeregowo, a 80k to 47k + 33k; jest to niejako odpowiedź na Twoje wcześniejsze pytanie odnośnie poprawności połączeń rezystorów "jeśli uczą tego na papierze, to znaczy że w praktyce też można" :D

    Pozdr.
  • Pomocny post
    Poziom 39  
    Wzmacniacz z przełączanym wzmocnieniem

    proponuję dodać:
    -Kondensatory odsprzęgające w zasilaniu jak najbliżej nóżek wzmacniacza
    -Obszar masy do koła układu - ta drabinka rezystorów będzie ładnie zbierała zakłócenia.
    - przełączniki przełączające wzmocnienie powinny być na płytce - wszelkie kable w pętli sprzężenia zwrotnego będą działały jak antena.
  • Specjalista elektronik
    A może przełączanie przy użyciu CD4051? Ale wtedy oporniki połączone w jeden szereg na stałe, a CD4051 wybiera punkt w szeregu (1 z 8), który jest łączony z wejściem odwracającym wzmacniacza - w ten sposób prąd dzielnika nie płynąłby poprzez klucze CD4051, one by łączyły tylko "bezprądowe" wejście wzmacniacza.

    Poza tym, LM741 to jeden z najstarszych i najgorszych dostępnych w sprzedaży wzmacniaczy operacyjnych - niewiele droższy jest np. TL081 o dużo lepszych parametrach.
  • Poziom 42  
    Tak, jak napisał wyżej kolega, 741 jest dość archaiczny i mniej stabilny, niż nowsze (popularne i tanie) wersje, np. TL072, TL082 (to są dwa wzmacniacze w jednej obudowie, pojedyncze mają oznaczenia TL071/081). Zasilanie symetryczne ±15V jest jak najbardziej w porządku, generalnie wiele tych opamp'ów pracuje do ±18V. Co do regulacji wzmocnienia, przemyśl włączenie największego rezystora na stałe i potem dołączanie kolejno równolegle coraz mniejszych rezystancji. Różnica w rezystancji niewielka, a nie ma momentu rozwarcia, czyli rezystancji równej ∞. Wejście możesz zasilić tym samym zasilaczem dodając obliczony dzielnik rezystorowy (wtedy możesz podać zarówno dodatnie, jak i ujemne napięcia). Można też podać sygnał z generatora. Ważne, aby masy były połączone.
  • Poziom 28  
    Witam
    Rafnexx napisał:
    Kolejne poprawki...( dot. schematu)

    Jeśli byś rozważał "moje" rozwiązanie w pętli dołączanych rezystorów brakuje jednego 10k - nie zwierany przełącznikiem. Nie jest zaś wymagany dodatkowy rezystor (tak jak w połączeniu równoległym rezystorów ) - gdy wszystkie klucze są otwarte rezystancja =160kΩ.
    Nie twierdzę że to rozwiązanie jest jakieś lepsze czy gorsze, lecz jak wspominałem wcześniej - łatwiej i czytelniej ustawiać wzmocnienie.
    Nie pisałem bo wydawało mi się rzeczą oczywistą, że poszcz. włączniki mogą pracować niezależnie a nie 1 z 4; a takiej sytuacji łatwo ustawić rezystancję w pętli od 10 do 160kΩ ze skokiem 10k. W przypadku braku tego jednego rezystora w skrajnym przypadku uzyskasz zwarcie w pętli.

    Pozdr.