Cum să terminați în mod corespunzător o operație neutilizată

Un amplificator operativ joacă un rol foarte crucial atunci când vine vorba de proiectarea circuitelor cu componente analogice. Dar, în timp ce implementăm astfel de circuite bazate pe amplificatoare de operare, există situații în care unul sau mai multe amplificatoare de operare sunt lăsate neutilizate, ceea ce provoacă un comportament nedorit în unul sau în toate acele amplificatoare de operare neutilizate, afectând astfel performanța totală a sistemului.

Pentru a evita acest tip de comportament nedorit, op-amp-urile neutilizate trebuie să fie întrerupte în mod corespunzător, în caz contrar, acestea pot duce la probleme precum consumul crescut de energie și zgomotul adăugat.

Deci, în acest tutorial, voi discuta

1. Cum să terminați corect un amplificator op neutilizat și beneficiile sale suplimentare.
2. Modul în care un amplificator opțional prost configurat poate duce la diverse probleme în circuit.
3. Și, în final, va exista o secțiune dedicată testării unui circuit practic.

Deci, fără alte întrebări, să începem.

Ce înseamnă terminarea unui amplificator opțional?

După ce ați auzit terminarea termenului, dacă vă gândiți să ucideți amplificatorul opțional, permiteți-mi să vă spun că nu este. Prin terminarea unui amplificator op, am vrut să configurez un amplificator op într-un mod care să permită dispozitivului să funcționeze într-un mod stabil.

De ce este important să oprești un amplificator opțional?

• Lăsarea plutitoare a pinilor op-amp neutilizați va crea schimbări neașteptate de tensiune care pot duce la un comportament neașteptat în circuit.
• Cu o configurație adecvată, zgomotul RFI poate fi redus drastic.
• Consumul de energie și disiparea energiei în IC pot fi, de asemenea, reduse la minimum.

Ce parametri ar trebui luați în considerare?

Gama de tensiune în modul comun de intrare: depășirea modului comun de intrare va provoca daune în secțiunea de intrare a amplificatorului op.

Gama de tensiune diferențială de intrare: este definită ca intervalul de tensiune maximă care poate fi aplicat între pinii de intrare fără inversare și inversori. Depășirea acestor intervale poate deteriora și secțiunea de intrare a amplificatorului op.

Saturație de ieșire: Saturația de ieșire apare atunci când ieșirea amplificatorului opțional este condusă în apropierea șinelor de alimentare, iar un amplificator opțional saturat va atrage întotdeauna mai mult curent și, de asemenea, disipează mai multă putere comparativ cu un amplificator op nesaturat.

Pentru a evita saturația de ieșire și EOS, trebuie să limităm cât mai mult posibil swing-ul de ieșire. O setare mai mică a câștigului poate preveni saturația ieșirii.

Câștig în buclă deschisă: Deoarece orice amplificator op are un câștig foarte mare în buclă deschisă, închiderea buclei este importantă.

Feedback-ul negativ este o metodă foarte ușoară și obișnuită pentru a obține rezultate stabile, Acesta este practic toți parametrii pe care trebuie să îi luați în considerare înainte de a configura op-amp.

Testarea circuitului

Pentru a testa circuitul, vom folosi popularul IC amplificator instrumental OPA2134 de la Texas Instruments, dar înainte de asta să ne uităm la câțiva dintre parametrii menționați mai sus pe care trebuie să-i luăm în considerare.

Să vedem câteva dintre specificațiile de intrare ale acestui amplificator operațional:

Tabelul din foaia de date arată valoarea maximă absolută a amplificatorului opțional, în cadrul tabelului, este specificat intervalul de tensiune de intrare (V -) - 0,7 (V +) + 0,7, această clasificare este intervalul maxim de tensiune de intrare inversarea și intrarea inversă a amplificatorului operațional care nu trebuie depășită.

Acum, asta a fost clarificat, să ne uităm la primul nostru circuit de testare,

Pentru a testa circuitul, folosesc mustimetrul meu meco 450B + și mustimetrul meco 108B +, aici mustimerul meco 450B + măsoară curentul, iar mustimetrul meco 108B + măsoară tensiunea de ieșire.

Figura de mai sus vă arată primul circuit de test pe care urmează să îl testez. Dar, mai întâi, să ne uităm la cât de curent atrage op-amp-ul atunci când este pur și simplu pornit.

După cum puteți vedea din imaginea de mai sus, este de aproximativ 5,23 mA

Prima configurare:

Deoarece folosesc versiunea dual-amplificator op a acestui IC, am configurat unul dintre acestea ca amplificator fără inversare cu un câștig de unul, iar celălalt pin al circuitului este plutitor, să vedem cât curent desenează.

După cum puteți vedea, amplificatorul operațional consumă aproximativ 18,6 mA de curent.

În prima configurație a amplificatorului op, amplificatorul non-inversor și terminalul inversor al amplificatorului op este conectat la masă, iar ieșirea este lăsată plutitoare, După configurare, mimetrul meu Meco 108B + este conectat la ieșirea care arată tensiunea, iar meco 450B + este conectat în serie, prezentând curent, după cum puteți vedea din imaginea de mai sus, ieșirea este mare, iar amplificatorul opțional este acum într-o stat, deci disipează mai multă putere.

Acesta este cazul pentru acest amplificator special din panoul meu de testare cu alte amplificatoare op. Este posibil să vedeți că ieșirea amplificatorului opțional este scăzută din cauza tensiunii de intrare off-amplificator. În unele cazuri, ieșirea va sări în sus și apoi va coborî jos.

La alte amplificatoare instrumentale de foarte mare precizie, această configurație va încălca cu siguranță gama de intrare în modul comun, deci există șanse mari ca secțiunea de intrare să se deterioreze.

A doua configurație:

Configurația de mai sus este a doua configurație cea mai comună pe care o puteți găsi pe internet.

Ieșirea practică a acestui circuit este prezentată mai sus.

După cum puteți vedea în această configurație, amplificatorul de operare este, de asemenea, într-o stare saturată, iar curentul său de desen este ca primul. În unele cazuri, s-ar putea să vedeți că amplificatorul operațional va extrage sute de mA de curent, deoarece amplificatorul operativ încalcă intervalul de tensiune în modul comun de intrare pentru ambele intrări.

A treia configurație:

Odată ce a doua configurație este finalizată, avem ultima noastră configurație.

(…)

În imaginea de mai sus, este afișată ultima configurație, în această configurație terminalul care nu inversează este conectat la un divizor de tensiune, iar amplificatorul operațional în sine este configurat ca următor de tensiune. Rezultatul practic este prezentat mai jos:

În această configurație, puteți vedea că tensiunea de ieșire este între tensiunea de alimentare, deci această configurație asigură că sursa de intrare se încadrează în domeniul de tensiune în modul comun.

Deși consumul curent este mai mare pentru acest amplificator special, cu această configurație, este posibil să îndepliniți toate condițiile de operare recomandate majore specificate în fișa tehnică.

• op-amp-ul este stabil cu un câștig mic
• Am îndeplinit cu succes specificațiile de intrare recomandate de foaia de date
• Tensiunea de ieșire nu este saturată
• Consumul de energie și puterea sunt, de asemenea, stabile

Dacă doriți să aflați mai multe despre acest subiect, există câteva documente excelente disponibile de la Taxus Instruments și maxim integrate.

Sper că ți-a plăcut acest articol și ai învățat ceva nou din el. Dacă aveți vreo îndoială, puteți întreba în comentariile de mai jos sau puteți folosi forumurile noastre pentru discuții detaliate.