Herkes bu dengeli sürücü devresini bana açıklayabilir mi?

9

Bir lazer projektörün galvosunu kontrol etmek için bir diferansiyel sinyal üretmeye çalışıyorum ve anladığım kadarıyla + 5V / -5V (10Vpp) olması gerekiyor. Bu devreyi bir lazer arp için buldum, ancak bu özel çift opamp tasarımının ne yaptığı hakkında kafam karıştı. Görünüşe göre 1 kazancı olan bir çift evirici ve evirici olmayan amplifikatör, ancak birbirlerine besleniyorlar. İşte bir resim:

resim açıklamasını buraya girin

Orijinali burada bulabilirsiniz .

Birinin bana ne dendiğini ya da nasıl çalıştığını söyleyebileceğini merak ediyorum, çünkü çok sayıda 'örnek devreye' bakıyorum ve ona benzeyen bir şey bulamadım.

operational-amplifier circuit-analysis differential

— Dave Van den Eynde
kaynak

Temelde aynı devre ile analizli bir bağlantı için cevabımın güncellemesine bakın.

— Alfred Centauri

'Dengeli sürücü' aradığımda Google'da çok daha fazla bilgi buluyorum.

— Dave Van den Eynde

1

Necro yorumu, burada, bu bir Ti DRV134'ün belgelenmiş iç kısımlarının ayrı bir uygulamasıdır. Entegre devre gibi kırpılmadığı sürece dengelenmesi pek olası değildir. Bunu% 1 bileşenlerle tamamladım ve çıktı -3 +5, ancak en azından doğru şekilde faz dışı.

— mianos

2

En kolay yol bana doğrudan laserharp web sitemden sormak olmalı;) Ben bu şemanın tasarımcısıyım. Dengeli / dengesiz çıkış sürücüsü olan bir çıkış aşamasıdır. dengeli olarak kullanılmazsa, tam dengesiz sinyal almak için negatif çıkışı toprağa bağlamanız gerekir. Lazer arp kullanım kılavuzunda açıklanmıştır. "ILDA kablolaması"

— franck
kaynak

3

En üstteki op-amp'e bakıp $100 \Omega$ dirençler, muayene ile yaz:

v_{X +} = v_{Ö U T X} + v_{X -}

$v_{X+} = v_{OUTX} + v_{X-}$

En alttaki op-amp için şunu yazın

v_{X -} = v_{X +} - v_{Ö U T X}

$v_{X-} = v_{X+} - v_{OUTX}$

Böylece,

v_{X +} - v_{X -} = v_{Ö U T X}

$v_{X+} - v_{X-} = v_{OUTX}$

Böylece, bu devre tek uçlu bir giriş sinyalini dönüştürür, $v_{OUTX}$ dengeli bir çıkış sinyaline; aktif 1: 1 'transformatör'.

Bu devrenin ilginç bir 'özelliği', diferansiyel çıkış voltajı, $v_{OD} = (v_{X+} - v_{X-}) = v_{OUTX}$ , iyi tanımlanmış, tek uçlu gerilimler $v_{X+}$ ve $v_{X-}$ değil .

Örneğin, 2. denklemi 1. verim ile değiştirmek

v_{X +} = v_{X +}

$v_{X+} = v_{X+}$

ve benzer şekilde

v_{X -} = v_{X -}

$v_{X-} = v_{X-}$

Yani, aslında, ortak mod çıkış voltajı çıkış voltajı

v_{Ö C M} = \frac{v_{X +} + v_{X -}}{2} = ?

$v_{OCM} = \frac{v_{X+} + v_{X-}}{2} = ?$

ek bir denklem (devre kısıtı) olmadan belirlenmez.

Güncelleme: Bu devreyi daha önce gördüğümü ve analiz ettiğimi biliyorum ama henüz notlarımı bulamadım.

Ancak, bu makaleyi Elliot Sound Products sitesinde, tek uçlu girişten ziyade dengeli bir giriş dışında temelde aynı devre gibi görünen " Kayan Çıkışlı Dengeli Hat Sürücüsü " için buldum .

resim açıklamasını buraya girin

Burada boyutlandırıldığı gibi tüm amplifikatör 1 kazancı vardır. Giriş terminalleri boyunca aynı miktarda voltaj, çıkış terminalleri boyunca görünür. Herhangi bir çıkış terminaline herhangi bir voltaj benzeri transformatör bağlı çıkış verildiğinde (her iki çıkış voltajının da besleme voltajı alanında kalması şartıyla) bu doğrudur .

— Alfred Centauri
kaynak

Dün gece, bunu düşünürken ortaya çıktı, aynı sinyalin tekrar tamponlanması fikrinin tekrar saçma gelmesi oldu (giriş 0..2048mV'yi -10 .. + 10V'ye dönüştüren başka bir opamptan geliyor) ama sonra beni vurdu: İki çıkışın mükemmel denge ve fazda olması ve bir sinyalde opamp olması, diğerinde olmaması ise (küçük) sinyal gecikmesine neden olacaktır. Ses uygulamaları için, bu, bir lazer aynasını konumlandırmaktan daha önemlidir, ancak yine de. Tasarımcı orada ilham aldıysa, mantıklı.

— Dave Van den Eynde

1

Bu devrenin iki ilginç özelliği vardır. En önemlisi "değişken" (sınırlar dahilinde) diferansiyel çıktıdır. İkincisi 100R çıkış empedansıdır. Lazer aynalar için her iki konudan da şüpheliyim, ancak bunun profesyonel seslerde standart bir çıkış devresi olabileceğini umuyorum.

— Spehro Pefhany

1

Orijinal kaynak AFAIK HP 8903 ses analizörüdür. HP mühendislerinin HP Journal'da yayınladığı "temel devrelerden" biridir (Ağustos 1980, "George D. Pontis tarafından" Kaynak Çıktı Yüzer ")

— dom0

1

İlk başta devrenin Diferansiyel Howland Akım Pompası olduğunu düşündüm.

Burada buna benzer .

resim açıklamasını buraya girin

Çapraz bağlantının akım kaynaklarının mevcut voltajı paylaşmasını sağladığını düşündüm.

Ama analiz yapmanın mümkün olduğunu göstermediği için bir simülasyon yaptım ..

Yüksüz (-) çıkış sanal bir topraktır ve (+) çıkış giriş voltajına eşittir, bu çok heyecan verici değildir.

1000 ohm yükte, diferansiyel voltaj giriş voltajının% 90'ıdır (yaklaşık 100 ohm çıkış empedansı anlamına gelir), ancak (-) çıkış girişi yaklaşık +% 4 takip eder.

100 ohm'luk bir yük ile dalga formları şöyle görünür:

Yeşil: giriş voltajı
Mor: çıktı +
Kırmızı: çıktı -
Sarı: diferansiyel çıkış gerilimi

resim açıklamasını buraya girin

Doğrudan bobinleri besliyorsa bu işlevin kullanışlılığını anlamak için biraz kaybım var.

Düzenle:

Alfred'in işaret ettiği gibi, devrenin ortak olana göre yüksek bir çıkış empedansı olmalıdır ve dediğim gibi, diferansiyel çıkış empedansı düşüktür ve bükülmüş bir çiftle eşleştirilir. Bu nedenle, alıcıdan vericiden farklı (birkaç volt kadar) bir toprak potansiyeline sahip olabilecek, bükülmüş bir çifti besleyen dengeli bir çıkış için uygun bir sürücü olacaktır. Çok hoş.

Burada, 100 ohm'luk bir bölünmüş yük direncinin merkezine 1VAC sinyali uygulanarak ve 0.1Hz'den 10MHz'e süpürülerek ölçülen ortak mod empedansının bir grafiği.

resim açıklamasını buraya girin

Gördüğünüz gibi, düşük frekanslar için 10K, yaklaşık 2.2kHz'de geçiyor ve yüksek frekanslarda 150 ohm'a düşüyor. Topraklama arasında şebeke frekans voltajının olduğu durumlar için mükemmeldir, daha yüksek frekanslar için çok iyi değildir.

— Spehro Pefhany
kaynak

Görünüşe göre ters çevrilmiş çıkışlar, negatif çıkışın pozitif girişe beslendiği ve pozitif çıkışın negatif girişe beslendiği ancak iki tek uçlu op ile uygulandığı "gerçek diferansiyel op amp" gibi pozitif girişlere geri beslendiği gibi görünüyor. amper.

— Scott Seidman

@ScottSeidman Çok farklı değil. Simülasyona bakın.

— Spehro Pefhany

Bu devre için sadece diferansiyel çıkış voltajı iyi tanımlanmıştır, tek uçlu çıkış voltajları ek devre kısıtlamaları olmadan değildir .

— Alfred Centauri

Böylece, çıkışların toprakta yüksek ortak mod empedansına sahip olmasını beklersiniz ... muhtemelen, yükleri topraktaki voltajdan farklı olabilecek bir ortak yüke göre dengelemeyi bekliyorsunuz. Çıktı ayrı bir amplifikatör devresine beslenirse bu mantıklıdır.

— Spehro Pefhany

1

Düzenleme sonrası açıklamayı beğendim.

— gwideman

0

Bağladığınız şemaya bakıldığında, bu op amp konfigürasyonunun standart ILDA arayüzünün bir parçası olan çıkışları lazer projektörlere (değiştirdiğiniz gibi) sürmek için kullanıldığı açıkça görülmektedir.

http://www.laserist.org/StandardsDocs/ISP05-finaldraft.pdf

Yani birincil görev, tek bir sinyalden bir diferansiyel sinyal oluşturmaktır.

Diferansiyel sinyal genellikle lazer gösterilerinin iyi olabileceği için gürültüye duyarlı bir ortamda analog bir sinyal iletmek için kullanılır. Herhangi bir gürültü, sinyalin hem pozitif hem de negatif kopyasını yaklaşık olarak eşit olarak etkiler ve alıcı, birini diğerinden çıkararak sinyali kurtardığında, gürültü çıkarılır.

Dirençler R45 ve R52, çıkışların kısa devre olması durumunda op amper için bir miktar koruma oluşturur ve muhtemelen bu uygulamada buna ihtiyaç duyduğumdan emin olmamakla birlikte, kabloyla eşleşen bir empedans (ilgili frekansları bilmiyorum).

Peki ya R48 ve R49 ve "karşıt" amplifikatöre sağladıkları görünen geri bildirim ne olacak? Ben düşünüyorum alıcı giriş empedansları dengeli getirilmediği takdirde yararlı R45 ve R52, tarafından tanıtılan zayıflama için tazminat uygulayabilir.

— gwideman
kaynak

Bunu biliyorum, çünkü aynı şeyi yapmaya çalışıyorum. Sadece kendi diyagramını nasıl oluşturacağımı anlamak için bu diyagramın ne yaptığını anlamak istedim.

— Dave Van den Eynde