Operatsion kuchaytirgichlarga asoslangan analog regulyatorlar. Operatsion kuchaytirgichdagi pwm kontrolleri

bog'lashlar ba'zilariga kirish signallari o'zboshimchalik bilan tanlangan Daraja qabul qilingan mos yozuvlar uchun (nol) - to'g'ridan-to'g'ri oqim uchun OS ning ish rejimini o'rnatish (19-rasm).

Guruch. 19 Kirish signali manbasini op-ampni etkazib berishning turli xil variantlari bilan ulash
Endi yukning ulanishini hisobga olmaganda, kirish signali manbalarini ulash variantlarini ko'rib chiqing.
Inverting va inverting bo'lmagan kirishlarni quvvat manbai ulanishining o'rta nuqtasiga ulash (19-rasm, A) ilgari berilgan diagrammalarni tahlil qilishda ko'rib chiqildi. Agar inverting bo'lmagan kirish oqimni tortmasa va oddiygina o'rta nuqta potentsialini qabul qilsa, u holda ketma-ket ulangan signal manbai (G) va Rin orqali oqim mos keladigan quvvat manbai orqali yopiladi! Va ularning ichki qarshiligi kirish oqimi bilan solishtirganda ahamiyatsiz bo'lgani uchun (Rindan kamroq kattalikdagi ko'plab buyurtmalar), u holda u ta'minot kuchlanishiga deyarli ta'sir qilmaydi.
Shunday qilib, op-ampning bir qutbli ta'minoti bilan siz R1R2 bo'linmasi yordamida uning inverting bo'lmagan kirishiga berilgan potentsialni juda oson shakllantirishingiz mumkin (19-rasm, B, C). Ushbu ajratgichning odatiy qarshilik qiymatlari 10 ... 100 kOm ni tashkil qiladi va ta'sirni sezilarli darajada kamaytirish uchun pastki qismini (umumiy salbiy avtobusga ulangan) 10 ... 22 mikrofaradli kondansatör bilan ulash tavsiya etiladi. Bunday potentsial bo'yicha ta'minot kuchlanishining to'lqinlari sun'iy o'rta nuqta.
Ammo bir xil kirish oqimi tufayli signal manbasini (G) ushbu sun'iy o'rta nuqtaga ulash juda istalmagan. Keling, taxmin qilaylik. R1R2 = 10 kOm va Rin = 10...100 kOm bo'luvchining nominal qiymatida ham kirish oqimi Iichida eng yaxshi 1/10 bo'ladi, va eng yomoni - ajratuvchi orqali o'tadigan oqimning 100% gacha. Shunday qilib, teskari bo'lmagan kirishdagi potentsial kirish signali bilan birgalikda (fazada) bir xil miqdorda "suzadi".
Bunday ulanish bilan doimiy oqim signallarini kuchaytirishda kirishlarning bir-biriga o'zaro ta'sirini bartaraf etish uchun signal manbai uchun R3R4 rezistorlari tomonidan tashkil etilgan sun'iy o'rta nuqtaning alohida potentsialini tashkil qilish kerak (19-rasm, B) yoki , agar o'zgaruvchan tok signali kuchaytirilsa, signal manbasini C2 kondansatörü orqali inverting kirishidan galvanik tarzda ajratib oling (19-rasm, B).
Shuni ta'kidlash kerakki, yuqoridagi diagrammalarda (18, 19-rasm) biz sukut bo'yicha chiqish signali quvvat manbalarining o'rta nuqtasiga yoki sun'iy o'rta nuqtaga nisbatan nosimmetrik bo'lishi kerak deb taxmin qildik. Aslida, bu har doim ham kerak emas. Ko'pincha siz chiqish signalining asosan ijobiy yoki salbiy qutbli bo'lishini xohlaysiz. Shuning uchun elektr ta'minotining ijobiy va salbiy qutblari mutlaq qiymatda teng bo'lishi shart emas. Ulardan biri mutlaq qiymatda boshqasidan ancha kichik bo'lishi mumkin - faqat OTning normal ishlashini ta'minlaydigan tarzda.
Mantiqiy savol tug'iladi: "Qaysi biri?" Bunga javob berish uchun op-ampning kirish va chiqish signallarining ruxsat etilgan kuchlanish diapazonlarini qisqacha ko'rib chiqaylik.
Har qanday op-amp uchun chiqish potentsiali ijobiy quvvat relslarining potentsialidan yuqori va salbiy quvvat relslarining potentsialidan past bo'lishi mumkin emas. Boshqacha qilib aytganda, chiqish kuchlanishi ta'minot kuchlanishlari chegarasidan tashqariga chiqa olmaydi. Misol uchun, OPA277 op amp uchun 10 kŌ yuk qarshiligidagi chiqish kuchlanishi musbat quvvatli relsdan 2 V va salbiy quvvat relslaridan 0,5 V kamroq. Chiqish kuchlanishining ushbu "o'lik zonalari" ning kengligi. , op amp chiqishi erisha olmaydigan, chiqish bosqichi sxemasi, yuk qarshiligi va boshqalar kabi ketma-ket omillarga bog'liq). Minimal o'lik zonalarga ega bo'lgan op amperlar mavjud, masalan, 10 kŌ yukda (OPA340 uchun) besleme relsli kuchlanishiga 50 mV, op ampning bu xususiyati "relsdan temirga" (R2R) deb ataladi.
Boshqa tomondan, umumiy maqsadli op-amplar uchun kirish signallari ham ta'minot kuchlanishidan oshmasligi kerak va ba'zilari uchun 1,5 ... 2 V dan kam bo'lishi kerak. Biroq, ma'lum bir kirish bosqichi sxemasiga ega bo'lgan op-amplar mavjud. (masalan, xuddi shu LM358 / LM324) , bu nafaqat salbiy quvvat darajasidan, balki 0,3 V ga "salbiy" ham ishlashi mumkin, bu ularni umumiy salbiy avtobus bilan bir kutupli quvvat manbai bilan ishlatishni sezilarli darajada osonlashtiradi.
Keling, nihoyat ushbu "o'rgimchak hasharotlari" ni ko'rib chiqaylik va his qilaylik. Siz hatto hidlashingiz va yalashingiz mumkin. ruxsat beraman. Ajam radio havaskorlari uchun mavjud bo'lgan eng keng tarqalgan variantlarni ko'rib chiqing. Ayniqsa, agar siz eski uskunadan op-ampni lehimlashingiz kerak bo'lsa.
O'z-o'zidan qo'zg'alishni oldini olish uchun chastotani to'g'rilash uchun tashqi kontaktlarning zanglashiga olib keladigan eski dizayndagi op-amplar uchun qo'shimcha xulosalar odatiy hol edi. Shu sababli, ba'zi op-amplar hatto 8 pinli paketga ham "mos kelmaydi" (20-rasm, A) va 12 pinli dumaloq metall shishadan yasalgan, masalan, K140UD1, K140UD2, K140UD5 (1-rasm). 20, B) yoki 14 pinli DIP paketlarida, masalan, K140UD20, K157UD2 (20-rasm, B). DIP qisqartmasi inglizcha "Dual In line Package" iborasining qisqartmasi bo'lib, "ikki tomonlama paket" deb tarjima qilinadi.
Dumaloq metall shisha korpus (20-rasm, A, B) import qilingan op-amplar uchun 70-yillarning o'rtalariga qadar va mahalliy op-amplar uchun - 80-yillarning o'rtalariga qadar asosiy sifatida ishlatilgan va hozirda deb atalmish. "harbiy" arizalar ("5-qabul").
Ba'zida maishiy op-amplar hozirda ancha "ekzotik" holatlarda joylashtirildi: K284UD1 gibrid uchun 15 pinli to'rtburchaklar metall shisha (20-rasm, D), unda kalit korpusdan qo'shimcha 15-pin va boshqalar. . To'g'ri, men shaxsan op-ampni joylashtirish uchun planar 14 pinli paketlarni (20-rasm, E) uchratmadim. Ular raqamli sxemalar uchun ishlatilgan.

Guruch. 20 Mahalliy operatsion kuchaytirgichlarning holatlari
Zamonaviy op-amplar, asosan, to'g'ridan-to'g'ri chipda tuzatish davrlarini o'z ichiga oladi, bu esa minimal miqdordagi pinlar bilan ishlashga imkon berdi (masalan, bitta op-amp uchun 5 pinli SOT23-5 - 23-rasm). Bu bitta holatda bitta chipda ishlab chiqarilgan ikkitadan to'rttagacha butunlay mustaqil (umumiy quvvat chiqishlaridan tashqari) op-amplarni joylashtirish imkonini berdi.

Guruch. 21 Chiqishni o'rnatish uchun zamonaviy op-amplarning ikki qatorli plastik qutilari (DIP)
Ba'zan siz bitta qatorli 8-pinli (22-rasm) yoki 9-pinli paketlarga (SIP) joylashtirilgan op-amplarni topishingiz mumkin - K1005UD1. SIP qisqartmasi inglizcha "Single In line Package" iborasining qisqartmasi bo'lib, "bir tomonlama pinoutli uy" deb tarjima qilinadi.

Guruch. 22 Teshik orqali o'rnatish uchun ikkita op-ampli bir qatorli plastik quti (SIP-8)
Ular taxtadagi joyni minimallashtirish uchun mo'ljallangan edi, ammo, afsuski, ular "kechikishdi": bu vaqtga kelib, to'g'ridan-to'g'ri taxta yo'llariga lehimlash orqali sirt o'rnatish paketlari (SMD - Surface Mounting Device) (23-rasm) aylandi. keng tarqalgan. Biroq, yangi boshlanuvchilar uchun ulardan foydalanish sezilarli qiyinchiliklarni keltirib chiqaradi.

Guruch. 23 Yuzaki o'rnatish uchun zamonaviy import qilingan op kuchaytirgichlarning holatlari (SMD)
Ko'pincha, bir xil mikrosxema ishlab chiqaruvchi tomonidan turli paketlarda "qadoqlanishi" mumkin (24-rasm).

Guruch. 24 Turli paketlarda bir xil chip uchun joylashtirish imkoniyatlari
Barcha mikrosxemalarning xulosalari ketma-ket raqamlashga ega bo'lib, ular deb ataladiganlardan hisoblanadi. 1-raqamdagi chiqish joyini ko'rsatadigan "kalit" (25-rasm). IN