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

trochę o wzmacniaczach operacyjnych

bolek 03 Sty 2007 10:55 1457 10
  • #1 03 Sty 2007 10:55
    bolek
    Specjalista - oświetlenie sceniczne

    nie bijcie, wyszukiwarka jest wyłączona do 18godziny

    trapi mnie konstrukcja pewnego układu
    mianowicie mam do dyspozycji sygnał różnicowy o amplitudzie + - 5V, chce go przerobić na pojedyńczy sygnał o powiedzmy tej samej amplitudzie, ale dodać do tego wzmacniacz/tłumik tak aby można było go zmienic o +-50% czyli musiał bym dać wzmacniacz odwracajacy, bo on może mieć wzmocnienie mniejsze od jednosći. Problem teraz taki że musiał bym znów dac następny wzmacniacz, bo on mi odwróci faze?

    Dobrze główkuje?

    0 10
  • #2 03 Sty 2007 11:08
    Quarz
    Poziom 43  

    Witam,
    jeśli różne wartości impedancji (rezystancji) wejściowych, dla wejść różnicowych, wzmacniacza różnicowego nie są dla Ciebie przeszkodą to jaki to problem?
    Natomiast, jeśli sygnał różnicowy jest na znacznym potencjale sygnału wspólnego, to nie obędzie się tu bez układu z trzema wzmacniaczami operacyjnymi.

    Pozdrawiam

    0
  • #3 03 Sty 2007 11:24
    bolek
    Specjalista - oświetlenie sceniczne

    raczej to nie problem, sygnal jest specjalnie przerabiany do postaci różnicowej, domyślam sie że tu bardziej chodzi o zminimalizowanie wpływu zakłuceń

    "Skoro chcesz zrobić coś nowego,
    to zobacz jak to już wcześniej zrobili inni
    i jak potrafisz to zrób to lepiej... ®"

    To może pokazesz jak to zrobić, jakoś nie pewnie czuje się jeśli w gre wchodzą napięcia ujemne

    0
  • #4 03 Sty 2007 11:39
    Quarz
    Poziom 43  

    Witam,

    bolek napisał:
    raczej to nie problem, sygnal jest specjalnie przerabiany do postaci różnicowej, domyślam sie że tu bardziej chodzi o zminimalizowanie wpływu zakłuceń

    "Skoro chcesz zrobić coś nowego,
    to zobacz jak to już wcześniej zrobili inni
    i jak potrafisz to zrób to lepiej... ®"

    To może pokazesz jak to zrobić, jakoś nie pewnie czuje się jeśli w gre wchodzą napięcia ujemne

    Przecież to coś napisał w ostatnim swoim zdaniu, powinieniem przyjąć jako potwarz dla mnie... :cry:
    Ja mam Tobie narysować podstawowy układ wzmacniacza operacyjnego z wejściami różnicowymi?
    Przecież to jest przedszkole układów analogowych, i schemat jest tak oczywisty, iż mi on nie jest do niczego potrzebny... :D
    Zapytam buńcznie: a od kiedy to sługa ma lokaja?
    Nie ma Google'i?

    Pozdrawiam

    0
  • #5 03 Sty 2007 12:23
    bolek
    Specjalista - oświetlenie sceniczne

    schemat zrobiony na kolanie, więc proszę sie nie czepiać że op to TDA

    czyli taka najprostsza wersja zda egzamin?. Proponowane oporniki są dla wzmocnienia 0,5... 1,5

    0
  • #6 03 Sty 2007 16:47
    Quarz
    Poziom 43  

    Witam,
    to nie do końca tak jak wyżej, dlatego niżej zrobiłem niezbędne poprawki:

    trochę o wzmacniaczach operacyjnych

    Zachowane muszą być następujące warunki, by wzmacnienie o wartości K było tylko dla sygnału różnicowego:
    K = R2/R1 = R4/R3 (1), niekoniecznie musi być:
    R1 = R3, i R2 = R4 (2), ważna jest równość ilorazów podana w zależności (1), ale kiedy spełniona jest zależność (2), to wzmacniacz różnicowy ma najlepiej skompesowany (jest minimalny) wpływ na napięcie wyjściowe od dryftu temperaturowego wejściowych prądów prądów polaryzacji zastosowanego wzmacniacza operacyjnego.
    Oczywiście stałą wartość wzmocnienia różnicowego można wyznaczyć poprzez dobór ilorazu rezystorów jak w zależności (1), natomiast płynna regulacja za pomocą zmiany dwóch rezystorów (np. R2 i R4) by zachować tą samą wartośc ilorazu w obu torach jest niewskazana, o czym niżej.
    Należy dopowiedzieć, iż dla tłumienia sygnału sumacyjnego (CMRR - WTSN) na poziomie poniżej -60dB (1000 razy, co jest typową wartością), to tolerancja ilorazu rezystorów ((R2/R1 względem R4/R3, lub na odwrót) w obu torach musi być mniejsza od 0,1% (1000ppm) (ppm - parts per milion - części na milion).

    Oczywiście wzmacniacze operacyjne powinny być ogólnego przeznaczenia, np. µA741, a nie takie jak opisałeś (wzmacniacze mocy) i zasilane napięciami symetrycznymi.

    Dla dużej wartości sygnału sumacyjnego i małej wartości sygnału różnicowego, jak już wcześniej napisałem, oraz równych rezystancji (i dużych) wejściowych lepszy jest układ wzmacniacza elektrometrycznego (pomiarowego) złożony z trzech wzmacniaczy operacyjnych, gdzie rozdzielone są funkcje tłumienia wejściowego sygnału wspólnego i wzmocnienia.
    W powyższym układzie wzmocnienie (od więcej jak 1) różnicowe regulowane jest tylko jednym rezystorem.

    Natomiast dla stałej wartości wzmocnienia sygnału rożnicowego, znanych jest kilka rozwiązań (wzmocnienie większe od 1) w układzie tylko z dwoma wzmacniaczami operacyjnymi.
    Zobacz; np. Kulka, Z., Nadachowski, M.; " Wzmacniacze operacyjne i ich zastosowania cz.2 realizacje praktyczne"; WN-T, Warszawa 1982 (z serii USE, ISBN 83-204-0358-8 całość, 83-204-0411-8 część 2).

    Pozdrawiam


    Pozdrawiam

    0
  • #7 03 Sty 2007 18:20
    bolek
    Specjalista - oświetlenie sceniczne

    dzięki. Dokładność nie musi być porażająca- nawet nie jestem w stanie stwierdzić ile potrzebuje.
    Czyli dla K=1 mogę sobie dać wszystkie cztery rezystory takie same (na razie wychodzę z założenia że 20k będzie odpwiednie) Wydajność prądowa sygnału to kilka mA i takie obciązenie wiele nie zmieni (i tak mam potem drugi stopień).
    Dodatkowo jak oporniki będą z jednego "listka" to powinne mieć lepszą tolerancje względem siebie.

    Mówiłem żeby nie zwracać uwagi na oznaczenie wzm. bo to akurat miałem pod ręką w bibliotece. Docelowo planuje TL074 (będzie więcej takich torów). Sygnał wejściowy to +/-5V, TL planuje zasilać z +/-9V, tyle powinno wystraczyć?

    0
  • #8 03 Sty 2007 18:38
    Quarz
    Poziom 43  

    Witam,
    nie należy jednak zapominać o zmianach rezystancji w czasie i temperaturze, a więc tylko metalowe rezystory wysokostabilne i o małej wartości współczynnika temperaturowego.
    Ponieważ ważny jest tu iloraz dwóch rezystorów, to należy dobierać rezystory parami o jak najmniejszej różnicy rezystancji i w ten sposób niekiedy z rezystorów wysokostabilnych z szeregu E-96 (1%) daje się sparować rezystory nie różniące się między sobą, lepiej od 0.02%.
    Zwracam tylko uwagę, iż wzmacniacze typu BiMOS z serii TLxx charakteryzują się dość znacznym niezrównoważeniem napięcia różnicowego (do 10mV odniesione do wejścia).
    Napięcia zasilania ±9V dla maksymalnego napięcia wyjściowego ±5V jest dostateczne.
    Tu jednak, należy te napięcia zasilania stabilizować, ze względu na wpływ różnicy napięć zasilania na zerową wartość napięcia wyjściowego.
    Oczywiście, być może powyższe wymagania podałem Tobie n zapas, ale nie wiem jakie są oczekiwania po tym wzmacniaczu i zawsze można "sobie odpuścić" - wszak zepsuć parametry wzmacniacza rożnicowego, to nic trudnego... :D

    Pozdrawiam

    0
  • #9 03 Sty 2007 18:55
    bolek
    Specjalista - oświetlenie sceniczne

    a jaki w takim razie wzm. byś polecił, najwyżej kupiej różne i sprawdzw w praktyce jak to wygląda

    0
  • Pomocny post
    #10 03 Sty 2007 19:12
    Quarz
    Poziom 43  

    Witam,

    bolek napisał:
    a jaki w takim razie wzm. byś polecił, najwyżej kupiej różne i sprawdzw w praktyce jak to wygląda

    to nie tak, zawsze "tabakiera do nosa", czyli najpierw założnienia (których ja nie znam) do projektu wynikające z oczekiwań, czy innych przesłanek i dopiero na podstawie tego, dobór właściwych elementów.
    Tu, typu wzmacniacza operacyjnego, ze względu na różnicowe napięcie niezrównoważenia (ale czy tylko to?).
    Przecież modeli wzmacniaczy, które mogą spełniać Twoje oczekiwania może być kilka, wszystko zależy od tego, co może być wartością dopuszczalną, ponieważ ideału nie ma.
    Każdy niepotrzebny (i często nigdy niewykorzystany) "zapas", kosztuje, ponieważ im lepsze parametry wzmacniacza, tym taki wzmacniacz jest relatywnie droższy.
    Również pasmo przenoszonych częstotliwości musi być brane pod uwagę, ponieważ zupełnie inne wartości stałości wzmocnienia daje się osiągnąć dla wzmacniacza pomiarowego prądu stałego (pasmo kilkadziesiąt herców) a inne (mniejsze) dla wzmacniacza w szeropasmowym woltomierzu m. cz. (np. do 20kHz).

    Pozdrawiam

    0
  • #11 04 Sty 2007 10:28
    bolek
    Specjalista - oświetlenie sceniczne

    generalnie to powinno wytrzymać 50kHz, dryft rzędu kilku % nie będzie szkodził, ale czym mniej tym lepiej. Kilka zł w jedną lub drugą strone to nie problem

    po drodze wyszła mi jeszcze jedna sprawa, przeróbka sygnału różnicowego o amplitudzie ±2,5V na sygnał 0-5V
    Jak takie cos zmajstrować?

    Post był raportowany.

    Pisanie postu pod postem.
    Należy używać przycisku ZMIEŃ.
    Scaliłem dwa posty. [hefid]


    to proszę trzymać się jednej zasady, a nie raz się posty scalą, raz nie...

    0
  Szukaj w 5mln produktów