- การยุติ Op-amp คืออะไร?
- เหตุใดการยกเลิก op-amp จึงมีความสำคัญ?
- พารามิเตอร์ใดที่ควรพิจารณา?
- ทดสอบวงจร
op-amp มีบทบาทสำคัญมากในการออกแบบวงจรที่มีส่วนประกอบแบบอะนาล็อก แต่ในขณะที่ใช้วงจรที่ใช้ op-amp ดังกล่าวมีสถานการณ์ที่ไม่ได้ใช้งาน op-amps หนึ่งตัวหรือมากกว่าซึ่งทำให้เกิดพฤติกรรมที่ไม่พึงประสงค์ใน op-amps ที่ไม่ได้ใช้หนึ่งตัวหรือทั้งหมดซึ่งส่งผลต่อประสิทธิภาพของระบบทั้งหมด
เพื่อหลีกเลี่ยงพฤติกรรมที่ไม่พึงประสงค์ประเภทนี้จะต้องยุติการทำงานของออปแอมป์ที่ไม่ได้ใช้อย่างเหมาะสมมิฉะนั้นอาจทำให้เกิดปัญหาเช่นการใช้พลังงานที่เพิ่มขึ้นและเสียงรบกวนที่เพิ่มขึ้น
ดังนั้นในบทช่วยสอนนี้ฉันจะพูดถึง
- วิธียุติ op-amp ที่ไม่ได้ใช้อย่างถูกต้องและสิทธิประโยชน์เพิ่มเติม
- op-amp ที่กำหนดค่าไม่ดีสามารถนำไปสู่ปัญหาต่างๆในวงจรได้อย่างไร
- และในตอนท้ายจะมีส่วนสำหรับทดสอบวงจรที่ใช้งานได้จริง
ดังนั้นโดยไม่ต้องกังวลใจเพิ่มเติมมาเริ่มกันเลย
การยุติ Op-amp คืออะไร?
หลังจากได้ยินคำว่ายุติถ้าคุณคิดจะฆ่า op-amp ขอบอกเลยว่าไม่ใช่ ในการยกเลิก op-amp ฉันตั้งใจจะกำหนดค่า op-amp ในลักษณะที่ทำให้อุปกรณ์ทำงานได้อย่างเสถียร
เหตุใดการยกเลิก op-amp จึงมีความสำคัญ?
- การปล่อยให้หมุด op-amp ที่ไม่ได้ใช้งานลอยอยู่จะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้าที่ไม่คาดคิดซึ่งอาจส่งผลให้เกิดลักษณะการทำงานที่ไม่คาดคิดในวงจร
- ด้วยการกำหนดค่าที่เหมาะสมสัญญาณรบกวน RFI สามารถลดลงได้อย่างมาก
- การใช้พลังงานและการกระจายพลังงานใน IC สามารถลดลงได้
พารามิเตอร์ใดที่ควรพิจารณา?
อินพุตช่วงแรงดันไฟฟ้าโหมดทั่วไป:เกินอินพุตโหมดทั่วไปจะทำให้เกิดความเสียหายในส่วนอินพุตของ op-amp
ช่วงแรงดันไฟฟ้าขาเข้า:กำหนดให้เป็นช่วงแรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่สามารถใช้ระหว่างพินอินพุทที่ไม่กลับด้านและขาอินพุตกลับด้าน การเกินช่วงเหล่านี้อาจทำให้ส่วนอินพุตของ op-amp เสียหายได้
ความอิ่มตัวของเอาต์พุต:ความอิ่มตัวของเอาต์พุตเกิดขึ้นเมื่อเอาต์พุตของออปแอมป์ถูกขับเคลื่อนใกล้กับรางจ่ายและออปแอมป์ที่อิ่มตัวจะดึงกระแสมากกว่าเสมอและยังกระจายพลังงานได้มากกว่าเมื่อเทียบกับออปแอมป์ที่ไม่อิ่มตัว
เพื่อหลีกเลี่ยงความอิ่มตัวของเอาต์พุตและ EOS เราจำเป็นต้อง จำกัด การแกว่งเอาต์พุตให้มากที่สุด การตั้งค่าอัตราขยายที่ต่ำกว่าสามารถป้องกันความอิ่มตัวของเอาต์พุตได้
อัตราขยายวงเปิด:เนื่องจาก op-amp ใด ๆ มีอัตราขยายวงเปิดที่ใหญ่มากการปิดวงจึงมีความสำคัญ
ข้อเสนอแนะเชิงลบเป็นวิธีที่ง่ายและใช้กันทั่วไปเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่มั่นคง
นั่นคือพารามิเตอร์ทั้งหมดที่คุณต้องพิจารณาก่อนกำหนดค่า op-amp
ทดสอบวงจร
ในการทดสอบวงจรเราจะใช้IC แอมพลิฟายเออร์เครื่องมือOPA2134ยอดนิยมจาก Texas Instruments แต่ก่อนหน้านั้นเรามาดูพารามิเตอร์ที่กล่าวถึงข้างต้นที่เราต้องพิจารณา
มาดูรายละเอียดอินพุตบางส่วนของ op-amp นี้:
ตารางในแผ่นข้อมูลแสดงพิกัดสูงสุดสัมบูรณ์ของ op-amp ภายในตารางระบุช่วงแรงดันไฟฟ้าขาเข้า(V -) - 0.7 (V +) + 0.7คะแนนนี้เป็นช่วงแรงดันไฟฟ้าขาเข้าสูงสุดสำหรับส่วนที่ไม่ใช่ - การย้อนกลับและอินพุทการกลับด้านของ op-amp ซึ่งจะต้องไม่เกิน
ตอนนี้เคลียร์เรียบร้อยแล้วมาดูวงจรทดสอบแรกของเรา
ในการทดสอบวงจรฉันใช้มัสมิเตอร์ meco 450B + และมัสมิเตอร์ meco 108B + ที่นี่ meco 450B + มัสซิเมอร์กำลังวัดกระแสและมัสซิมิเตอร์ meco 108B + กำลังวัดแรงดันเอาต์พุต
รูปด้านบนแสดงวงจรทดสอบแรกที่ผมกำลังจะทดสอบ แต่ก่อนอื่นเรามาดูกันว่า op-amp ดึงออกมาในปัจจุบันเท่าใดเมื่อเปิดเครื่อง
ดังที่คุณเห็นจากภาพด้านบนมันคือประมาณ 5.23 mA
การกำหนดค่าแรก:
เนื่องจากฉันใช้ IC รุ่น op-amp คู่นี้ฉันจึงได้กำหนดค่าหนึ่งในนั้นเป็นแอมพลิฟายเออร์ที่ไม่กลับด้านโดยมีอัตราขยายหนึ่งตัวและพินอีกตัวของวงจรลอยอยู่มาดูกันว่ามันวาดกระแสเท่าไร.
อย่างที่คุณเห็น op-amp ดึงกระแสประมาณ 18.6 mA
ในการกำหนดค่า op-amp ครั้งแรกการไม่กลับด้านและขั้วกลับด้านของ op-amp เชื่อมต่อกับกราวด์และเอาต์พุตจะถูกปล่อยให้ลอยอยู่
เมื่อกำหนดค่าเสร็จแล้ว meco 108B + มัสมิเตอร์ของฉันจะเชื่อมต่อกับเอาต์พุตที่แสดงแรงดันไฟฟ้าและ meco 450B + ของฉันเชื่อมต่อเป็นอนุกรมแสดงกระแสดังที่คุณเห็นจากภาพด้านบนเอาต์พุตสูงและตอนนี้ op-amp อยู่ในสภาพอิ่มตัว รัฐจึงกระจายอำนาจมากขึ้น
นี่เป็นกรณีของ op-amp เฉพาะใน breadboard ของฉันกับ op-amps อื่น ๆ คุณอาจเห็นว่าเอาต์พุตของ op-amp ต่ำเนื่องจากแรงดันออฟเซ็ตอินพุตของ op-amp ในบางกรณีผลผลิตจะกระโดดสูงแล้วลงมาต่ำ
ในแอมพลิฟายเออร์เครื่องมือที่มีความแม่นยำสูงอื่น ๆ การกำหนดค่านี้จะละเมิดช่วงอินพุตโหมดทั่วไปอย่างแน่นอนดังนั้นจึงมีโอกาสสูงที่ส่วนอินพุตอาจเสียหาย
การกำหนดค่าที่สอง:
การกำหนดค่าข้างต้นเป็นการกำหนดค่าทั่วไปอันดับสองที่คุณสามารถพบได้บนอินเทอร์เน็ต
ผลลัพธ์ที่ใช้งานได้จริงของวงจรนี้แสดงไว้ด้านบน
ดังที่คุณเห็นในการกำหนดค่านี้ op-amp ยังอยู่ในสถานะอิ่มตัวและกระแสไฟฟ้าที่วาดไว้ก็เหมือนกับตัวแรก ในบางกรณีคุณอาจเห็นว่า op-amp จะดึงกระแสไฟฟ้าหลายร้อย mA เนื่องจาก op-amp ละเมิดช่วงแรงดันไฟฟ้าโหมดทั่วไปของอินพุตสำหรับอินพุตทั้งสอง
การกำหนดค่าที่สาม:
เมื่อเสร็จสิ้นการกำหนดค่าครั้งที่สองเรามีการกำหนดค่าสุดท้ายของเรา
ในภาพด้านบนการกำหนดค่าสุดท้ายจะแสดงในการกำหนดค่านี้เทอร์มินัลที่ไม่กลับด้านจะเชื่อมต่อกับตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้าและตัวแอมป์เองได้รับการกำหนดค่าเป็นตัวติดตามแรงดันไฟฟ้า ผลลัพธ์ที่ใช้ได้จริงแสดงไว้ด้านล่าง:
ในการกำหนดค่านี้คุณจะเห็นว่าแรงดันขาออกอยู่ระหว่างแรงดันไฟฟ้าดังนั้นการกำหนดค่านี้จะทำให้แน่ใจว่าแหล่งจ่ายไฟเข้าอยู่ภายใต้ช่วงแรงดันไฟฟ้าโหมดทั่วไป
แม้ว่าการใช้กระแสไฟฟ้าจะสูงขึ้นสำหรับ op-amp นี้ แต่ด้วยการกำหนดค่านี้ก็เป็นไปได้ที่จะปฏิบัติตามเงื่อนไขการทำงานที่แนะนำที่สำคัญทั้งหมดที่ระบุโดยแผ่นข้อมูล
- op-amp มีความเสถียรและมีอัตราขยายต่ำ
- เราประสบความสำเร็จตามข้อกำหนดการป้อนข้อมูลที่แนะนำโดยแผ่นข้อมูล
- แรงดันขาออกไม่อิ่มตัว
- การใช้พลังงานและพลังงานยังคงที่
หากคุณต้องการทราบข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับหัวข้อนี้มีเอกสารที่ดีเยี่ยมจาก Taxus Instruments และการผสานรวมสูงสุด
ฉันหวังว่าคุณจะชอบบทความนี้และเรียนรู้สิ่งใหม่ ๆ จากบทความนี้ หากคุณมีข้อสงสัยคุณสามารถถามได้ในความคิดเห็นด้านล่างหรือสามารถใช้ฟอรัมของเราสำหรับการอภิปรายโดยละเอียด