Κυκλώματα εφαρμογής LM10 Op Amp - Λειτουργεί με 1,1 V

Ο LM10 είναι ένας πρωτοπόρος λειτουργικός ενισχυτής σχεδιασμένος να λειτουργεί από εισόδους ισχύος με ένα άκρο με τάσεις τόσο χαμηλές όσο 1,1V και έως και 40V.

Όπως μπορεί να φανεί στο Σχήμα 1, η συσκευή αποτελείται από έναν ενισχυτή op, μια τάση ζώνης διακένου 200 mV, και έναν ενισχυτή αναφοράς, όλα εγκλωβισμένα μέσα σε μια δέσμη 8 ακίδων.

Σε αυτήν την ανάρτηση ρίχνουμε μια ματιά σε έναν ολόκληρο σωρό λειτουργικών κυκλωμάτων εφαρμογής χρησιμοποιώντας τη συσκευή LM 10.

Βασική διαμόρφωση LM10

Η βασική διαμόρφωση για έναν ενισχυτή LM10 εμφανίζεται στο ακόλουθο σχήμα:

Στο παραπάνω κύκλωμα μπορούμε να δούμε ότι το LM10 είναι συνδεδεμένο με έναν ασυνήθιστο τρόπο, ο οποίος διαφέρει από τους άλλους ενισχυτές.

Εδώ, η έξοδος συνδέεται με τη θετική γραμμή που σημαίνει ότι απομακρύνεται ή κλείνει τη θετική γραμμή με το έδαφος, ανάλογα με μια δεδομένη ανίχνευση κατωφλίου εισόδου.

Αυτό συνεπάγεται επίσης ότι, σε αυτή τη λειτουργία ρυθμιστή διακλάδωσης, το θετικό στο op amp πρέπει να παρέχεται μέσω αντίστασης.

Το pin3 που είναι η μη αναστρέψιμη είσοδος του op amp συνδέεται με μια σταθερή τάση αναφοράς 200 mV μέσω των pinouts αναφοράς 1 και 8 του IC.

Έτσι, ο pin3 ρυθμίζεται σε σταθερή αναφορά, ο pin2 γίνεται πλέον η είσοδος ανιχνευτή του op amp και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ανίχνευση ενός επιθυμητού ορίου τάσης από μια εξωτερική παράμετρο.

Όλα τα κυκλώματα εφαρμογής LM10 που εξηγούνται παρακάτω βασίζονται στον παραπάνω τρόπο λειτουργίας βασικής διακλάδωσης.

Κυκλώματα ρυθμιστή τάσης ακριβείας LM10 Op Amp

Το LM10, λόγω της ενσωματωμένης αναφοράς τάσης ακριβείας και του op -amp, ταιριάζει καλύτερα για εφαρμογές ρυθμιστή τάσης. Τα σχήματα 2 έως 9 παρουσιάζουν αρκετά πρακτικά κυκλώματα αυτής της ποικιλίας.

Γεννήτρια αναφοράς 200 mV έως 200 V : Ο ενσωματωμένος κωδικός αναφοράς και ενισχυτής του IC είναι συνηθισμένοι να δημιουργούν επίπεδα τάσης 200 mV έως 20 volt, τα οποία εφαρμόζονται στην είσοδο op amp, ρυθμίζονται όπως ένας ακόλουθος τάσης και αυξάνουν το διαθέσιμο ρεύμα εξόδου σε περίπου 20 mA.

Μεταβλητός ρυθμιστής 0 έως 20 V 1 Amp : Στο Σχήμα 3 η εσωτερική αναφορά και ο ενισχυτής αναπτύσσουν σταθερά 20 βολτ, το οποίο εφαρμόζεται στο δοχείο RV1. Το op-amp και το τρανζίστορ Q1 είναι ενσύρματα όπως ένας ακόλουθος τάσης για να ενισχύσουν την έξοδο 0-20 βολτ στο ρεύμα με μεγέθη κοντά σε εκατοντάδες milliamps.

Διορθώθηκε 5 V 20 mA Regulator : Στο Σχ. 4 η είσοδος op-amp εξάγεται κατευθείαν από την αναφορά 200 mV, για να παρέχει έξοδο 5 volt.

Ρυθμιστής 0 έως 5 V : Στο Σχήμα 5 αποκτάται η είσοδος op-amp δημιουργώντας μια εσωτερική αναφορά 0-200 mV, για την παραγωγή εξόδου 0-5 volt.

50 V έως 200 V Μεταβλητή ρυθμιζόμενη παροχή : Τα Σχήματα 6 και 7 δείχνουν τον τρόπο με τον οποίο το LM 10 θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί με τον «κυμαινόμενο» τρόπο, για την παραγωγή υψηλών τάσεων εξόδου. Να γνωρίζετε ότι σε κάθε ένα από αυτά τα κυκλώματα το IC εφαρμόζεται σε λειτουργία «shunt» μέσω της αντίστασης φορτίου R3, έτσι ώστε να δημιουργείται μόνο μια μικρή ποσότητα βολτ στο ίδιο το LM 10.

Απλός Τροφοδοσία εργαστηρίου: Οι παραπάνω έννοιες μπορούν να αναβαθμιστούν περαιτέρω για να κατασκευαστεί μια πλήρης ρυθμιζόμενη εργαστηριακή τροφοδοσία 0 έως 50 V όπως φαίνεται παρακάτω.

Στο παρακάτω διάγραμμα μπορείτε να δείτε μια προστατευμένη έκδοση βραχυκυκλώματος εξόδου του παραπάνω ρυθμιστή 250 V

Κύκλωμα ρυθμιστή 5 V Shunt: Μια απλή απεικόνιση της εφαρμογής LM 10 σε έναν ρυθμιστή διακλάδωσης 5 volt.

Το παρακάτω Σχήμα 9 δείχνει ακριβώς πώς θα μπορούσε να ρυθμιστεί το IC ώστε να λειτουργεί ως ρυθμιστής αρνητικής τάσης.

Σχήμα: 9

Κυκλώματα τάσης ακριβείας / ρεύματος παρακολούθησης LM10

Το LM10 λειτουργεί επίσης καλά σε μια ποικιλία κυκλωμάτων ένδειξης σφάλματος που εξαρτώνται από την τάση, το ρεύμα και την αντίσταση με ηχητικά ή οπτικά σήματα.

Τα σχήματα 10 έως 23 δείχνουν αυτούς τους τύπους σχεδίων. Στα σχήματα 10 έως 1 7 κυκλώματα, ο ενισχυτής χρησιμοποιείται ως βασικός συγκριτής τάσης, έχοντας την έξοδο του να οδηγεί είτε έναν δείκτη LED είτε μια ακουστική μονάδα συναγερμού μέσω μιας κατάλληλης αντίστασης περιορισμού ρεύματος.

Ένδειξη υπέρτασης Στο Σχ. 10 παραπάνω, το IC LM10 έχει διαμορφωθεί ως κύκλωμα ένδειξης υπέρτασης. Η τάση ανίχνευσης εφαρμόζεται στον ακροδέκτη # 3 του op-amp και η τάση αναφοράς στον ακροδέκτη 8 δημιουργείται από τον εσωτερικό ενισχυτή αναφοράς και αναφοράς τάσης του LM10 και παρέχεται στον ακροδέκτη # 2 του op -amp .

Ο παραπάνω σχεδιασμός θα μπορούσε επίσης να διαμορφωθεί με τον ακόλουθο εναλλακτικό τρόπο, ο οποίος θα χρησιμεύσει επίσης για να δείξει μια κατάσταση υπερβολικής τάσης

Το σχήμα 11 παρακάτω δείχνει ότι ακολουθεί διαφορετική στρατηγική στο κύκλωμα ένδειξης υπέρτασης. Εφαρμόζεται μια αναφορά 200 mV σε έναν πείρο εισόδου του op amp και μια παραλλαγή αντίστασης διαχωριστή της τάσης δοκιμής εφαρμόζεται σε μια άλλη.

Ένα κύκλωμα ενδεικτικής τάσης υπό τάση που φαίνεται στο παρακάτω σχήμα 12 λειτουργεί με την ίδια ιδέα, εκτός από το ότι η διαμόρφωση του ακροδέκτη εισόδου op-amp τυχαίνει να ανταλλάσσεται μεταξύ τους. Ένα χαρακτηριστικό και των δύο αυτών κυκλωμάτων είναι ότι η τάση τροφοδοσίας LM10 πρέπει να είναι υψηλότερη από την προτεινόμενη τάση ενεργοποίησης.

Το Σχήμα 13 παρακάτω δείχνει έναν εξαιρετικά ακριβή δείκτη υπό τάση χρησιμοποιώντας LED ή ακουστικό σήμα. Ευαισθησία εισόδου 50k / v.

Εικ. 14 (παρακάτω): δείκτης ακριβείας LM10 που βασίζεται σε ένδειξη τάσης μέσω LED ή ακουστικής μονάδας συναγερμού. Η λυχνία LED θα αρχίσει να δείχνει εάν υπάρχει κατάσταση υπερβολικής τάσης ως απόκριση σε τρέχουσα σκανδάλη στη σύνδεση R1 / R2

Ένα ακριβές κύκλωμα ένδειξης χαμηλού ρεύματος που χρησιμοποιεί op amp LM10 φαίνεται στο ακόλουθο Σχήμα 15 το οποίο φωτίζει μια μονάδα ειδοποίησης LED ή βομβητή κάθε φορά που το ρεύμα έως το R1 πέφτει κάτω από ένα καθορισμένο επίπεδο κατωφλίου.

Ενισχυτής αισθητήρα θερμότητας / φωτός γενικής χρήσης: Το σχήμα 16 παρουσιάζει κύκλωμα υψηλής ακρίβειας που μπορεί να ενεργοποιηθεί μέσω εξωτερικής παραμέτρου, για παράδειγμα μέσω αισθητήρων φωτός ή θερμοκρασίας. Αυτοί οι αισθητήρες πρέπει να έχουν ένα ανθεκτικό χαρακτηριστικό όπως LDR ή θερμίστορ.

Φιγούρα 1 6

Σε αυτά τα σχέδια, το αντιστατικό στοιχείο γίνεται τμήμα μιας γέφυρας Wheatstone που οδηγείται μέσω του ενισχυτή αναφοράς τάσης του LM10 και η έξοδος της γέφυρας εφαρμόζεται για να ενεργοποιηθεί ο ενισχυτής που είναι γεμάτος ως συγκριτής. Στις απεικονιζόμενες απεικονίσεις, η γέφυρα τροφοδοτείται μέσω τροφοδοσίας 2V2.

Μονάδες απομακρυσμένου αισθητήρα με χρήση LM10

Το op amp LM10 μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί αποτελεσματικά ως μονάδα κυκλώματος τηλεπισκόπησης ακριβείας, που μπορεί να λειτουργήσει όπως ανιχνευτές θερμοκρασίας, φωτός, τάσης σε απομακρυσμένο μέρος μακριά από την πραγματική συσκευή μέτρησης. Τα απομακρυσμένα σήματα μεταφέρονται μέσω κατάλληλα θωρακισμένων καλωδίων.

Τηλεχειριστήριο υψηλής θερμοκρασίας

Η επόμενη εικόνα δείχνει πώς θα μπορούσε να διαμορφωθεί ένα IC LM10 ώστε να ανιχνεύει υψηλές θερμοκρασίες της τάξης των 500 έως 800 βαθμών Κελσίου. Το κύκλωμα θα μπορούσε έτσι να χρησιμοποιηθεί επίσης ως μονάδα απομακρυσμένης ανίχνευσης κινδύνου πυρκαγιάς

* Το ανώτατο όριο ανίχνευσης υψηλής θερμοκρασίας 800 μοιρών επιτυγχάνεται συνδέοντας τον πείρο «ισορροπίας» του IC με τον πείρο «αναφοράς».

Απομακρυσμένος ανιχνευτής κραδασμών: Το επόμενο διάγραμμα δείχνει πώς μπορεί να χρησιμοποιηθεί το IC LM10 για την κατασκευή μονάδας αισθητήρα απομακρυσμένων κραδασμών. Ο αισθητήρας θα μπορούσε να είναι πιεζο μετατροπέας με βάση ή παρόμοια.

Αισθητήρας απομακρυσμένης γέφυρας

Το ακόλουθο διάγραμμα δείχνει am LM10 ενσύρματο αισθητήρα ενισχυτή γέφυρας αντίστασης.

Στην αντίσταση, οποιαδήποτε από τις αντιστάσεις θα μπορούσε να αντικατασταθεί με έναν αισθητήρα όπως LDR, φωτοδίοδο, θερμίστορ, πιεζοτροπέα, για τη δημιουργία ενός σχετικού ενισχυτή αισθητήρα. για την ανίχνευση υπέρβασης ή κατώτατου ορίου για την ανιχνευόμενη παράμετρο.

Ενισχυτής θερμοστοιχείων

ΠΡΟΣ ΤΗΝ θερμοστοιχείο είναι μια συσκευή που αποτελείται από δύο ανόμοια μέταλλα ράβδους ή σύρματα που ενώνονται με περιστροφή στα άκρα τους.

Τώρα, όταν ένας από τους ακροδέκτες διατηρείται σε πολύ υψηλότερη θερμοκρασία από το άλλο άκρο, το ρεύμα αρχίζει να ρέει μέσω του αγωγού λόγω της διαφοράς στη θερμοκρασία στα άκρα των ανόμοιων μετάλλων.

Σε ένα δίκτυο θερμοστοιχείων όπως εξηγείται παραπάνω, το ένα άκρο γίνεται σημείο αναφοράς, ενώ το άλλο άκρο γίνεται το σημείο αίσθησης.

Ωστόσο, το ρεύμα που αναπτύσσεται σε ένα θερμοστοιχείο μπορεί να είναι εξαιρετικά μικρό στη σειρά των μικρο ενισχυτών.

Το ακόλουθο κύκλωμα που χρησιμοποιεί LM10 op amp μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ενίσχυση του χαμηλού ρεύματος από ένα θερμοστοιχείο σε μετρήσιμα επίπεδα.

Εδώ, το LM134 δημιουργεί μια ακριβή αναφορά σε ένα άκρο του θερμοστοιχείου, έτσι ώστε να μπορεί να εντοπιστεί μια ακριβής διαφορική θερμοκρασία από το άλλο άκρο του θερμοστοιχείου, από τον ενισχυτή.

Διάφορα κυκλώματα που χρησιμοποιούν Op amp LM10

Ένδειξη στάθμης μπαταρίας: Το κύκλωμα παρακολούθησης τάσης μπαταρίας που φαίνεται παρακάτω χρησιμοποιεί ένα μόνο LM10 IC για να υποδείξει το επίπεδο της μπαταρίας όταν πέσει κάτω από ένα συγκεκριμένο καθορισμένο όριο. Εδώ, το LED παραμένει φωτεινό όσο η τάση είναι πάνω από 7V και σβήνει όταν πέσει κάτω από 6V.

Κύκλωμα θερμομέτρου ακριβείας

Τα επόμενα σχέδια δείχνουν ένα κύκλωμα θερμομέτρου ακριβείας χρησιμοποιώντας ένα μόνο LM10 IC.

Το LM134 στο κύκλωμα λειτουργεί σαν αισθητήρας θερμοκρασίας, ο οποίος μετατρέπει τη θερμοκρασία σε αναλογική ποσότητα τάσης.

Μετατρέπει κάθε αλλαγή θερμοκρασίας σε 10 mV. Αυτή η μετατροπή κατευθύνεται εμφανίζεται πάνω από ένα μικρο-αμπερόμετρο 0-100uA μέσω του IC LM10 το οποίο έχει διαμορφωθεί ως ακόλουθος / ενισχυτής τάσης.

Εάν έχετε απορίες ή αμφιβολίες σχετικά με οποιοδήποτε από τα παραπάνω κυκλώματα εφαρμογών LM10, μπορείτε να επικοινωνήσετε μαζί μου μέσω των παρακάτω σχολίων.

Κύκλωμα ενισχυτή μετρητή

Το LM10 μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί αποτελεσματικά για την ενίσχυση των millivolts και την εμφάνιση της ένδειξης σε έναν κατάλληλο μετρητή κινούμενου πηνίου.

Το παρακάτω κύκλωμα είναι ένα τέτοιο κύκλωμα στο οποίο οι τάσεις εισόδου από 1 mV έως 100 mV ενισχύονται 100 φορές και παράγονται σε ένα χιλιοστόμετρο μετρητή, κατάλληλα βαθμονομημένο για ανάγνωση milivolts.

Ο σχεδιασμός περιλαμβάνει επίσης μια εγκατάσταση μηδενικής ρύθμισης η οποία επιτρέπει στο χρήστη να ρυθμίζει τη βελόνα του μετρητή στο ακριβές μηδέν έτσι ώστε η τελική ανάγνωση να είναι ακριβής και χωρίς σφάλματα.

Το μεγαλύτερο πλεονέκτημα αυτού του κυκλώματος είναι ότι λειτουργεί με ένα μόνο AAA 1,5 V cell.

Το παραπάνω κύκλωμα ενισχυτή μετρητή με βάση το LM10 θα μπορούσε να ενισχυθεί περαιτέρω σε ένα κύκλωμα ενισχυτή μετρητή millivolt 4 ρυθμιζόμενων όπως φαίνεται στο παρακάτω διάγραμμα.

Αναφορά: LM10