Mühendislik okulunun ilk yılındayım ve pitot tüpündeki basınç sensörlerini çalıştıran bu devreyi içeren bir görev aldım:
Tüm devreyi anlamak için uğraşıyorum ve daha kesin olarak, çıkış (pin 1) ve e- (ters çevirme) girişinin (pin 2) toprağa bağlı olduğu ilk op-amp.
Kullanımı nedir? Çıkışı kullanılmazsa, böyle bir op-amp'in genel devre üzerinde nasıl bir etkisi olabilir?
Yanıtlar:
İlk op-amp aslında oluşturma devresi zemin. 7810 kararlı bir 10 volt oluşturur, bu voltaj daha sonra R2 ve R3 voltaj bölücüsüne bölünür ve en negatif seviyeye göre kararlı bir 5 volt seviyesi oluşturmak için C3 ile filtrelenir.
OP-amp bunu daha sonra tamponlar ve devrenin geri kalanı çıkışını referans toprak olarak kullanır . Bunun gibi bir devrede topraklamanın sadece bir kolaylık olduğunu, diğer voltajlara atıfta bulunurken kullanılan bir düğüm olduğunu unutmayın.
@Pipe ile hemfikirim ve aslında cevabını iptal etsem de, ek bir nüanslı cevap, bir zeminin "sadece" bir referanstan daha fazlası olduğudur.
Bununla kastettiğim bir toprak sadece bir voltaj değil , aynı zamanda akımı kaynaklayabilen ve batırabilen ve aynı potansiyelde kalabilen bir şeydir .
Bu op-amp tarafından oluşturulan toprak hem kaynağı hem de batma akımını sağlayabilir ve +12 volt kaynağının rayları arasında kabaca yarı yolda kalabilir. Eğer tasarım sadece 7805 gibi başka bir regülatör kullansaydı, bu cihaz sadece kaynak akımı olurdu ve bu nedenle akım çıkışından akarken sadece doğru "orta voltaj" değerini ortaya çıkarırdı.
Gösterilen devreden daha kısıtlayıcı.
(TL, DR: paragraf 5'e bakınız)
Ölçüm cihazı modülü, GND pimi üzerindeki voltajın V + ve V besleme pimleri arasında olmasını gerektirir. IN + pin ve GND arasındaki voltajı dönüştürür ve gösterir.
7810, girişi + 5V ve -5V etiketli düğümler arasında 10V'a ayarlar.
R2 ve R3, 100nF'ye paralel olarak 2.5 kOhm (= 10K // 10K) Thevenin empedansı ile bir orta nokta voltajı sağlar. Bu nedenle, bu düğümden çekilen veya bu düğüme beslenen herhangi bir (DC) akım, gerilimi miliamper başına 2.5V itecektir.
GND düğümü, VIN +, R9, R11, R15, R16, R13, A2 ve C5 Ölçüm cihazlarından akımlar taşıyacaktır. Bunlar muhtemelen bir miliamperin altında toplanacaktır, ancak sayaç her ölçüm döngüsü boyunca değişen akım çekebilir.
Amplifikatör 1, R2 R3 zinciri için bir voltaj takipçisi görevi görür. + 5V ve -5V etiketli düğümlerin orta noktasında GND etiketli düğüm olan çıkışını tutmak için hareket edecektir. Farklı bir perspektiften baktığında, tedariklerinin orta noktasını çıkış voltajına doğru çeker. Birkaç ohm'luk kapalı devre çıkış empedansına sahip olacaktır, bu nedenle GND düğümü üzerinde çekilen akımın GND ile + 5V ve -5V hatları arasındaki voltaj üzerinde çok az etkisi olacaktır.
II-IV yükselteçlerin tümü basit diferansiyel yükselteçler olarak yapılandırılmıştır. II ve III, 100V / V ve 10K Zin kazancına sahiptir. IV'ün kazancı 20, Zin değeri 50K'dır.
C5'in amplifikatör IV'ün çıkışına doğrudan bağlanması bir hatadır. OPA'ların büyük bir kapasitans yükü ile kararlı olduğu belirtilmemiştir. A2 ve VIN + silecekleri arasında 10K veya daha fazla olan VIN + ve GND metreye koymak muhtemelen daha iyi olacaktır.
Devrenin kazancı doğrudan 7810'un çıkış voltajına bağlı olacaktır. Ölçüm cihazının harici bir referans girişi varsa, bunu + 5V'lik bir fraksiyona bağlamak en iyisi olacaktır, bu oranlı bir ölçüm verir.
Dört amplifikatörün hepsinin ofset voltajı sinyale katkıda bulunacaktır. Amplifikatörler iyi DC ve 1 / f gürültü özelliklerine ihtiyaç duyacaktır.
Ana sorunuza basit ve doğrudan bir cevap, bunun op-amperlerin ihtiyaç duyduğu diferansiyel voltajları sağlamanın bir yolu olmasıdır (+ & - 5v). Zemini yüzerek (+ 5v'ye) tek 10v kaynağı + & - 5v sağlayabilir! Artık op-amp I çıkışı, anlamak mümkün olmalıdır kullanılıyor . Bu bir oluşturur sanal yere (veya referans toprak).