Схема применения операционного усилителя LM10 - работает с напряжением 1,1 В

LM10 - новаторский операционный усилитель, предназначенный для работы от несимметричных входов питания с напряжением от 1,1 В до 40 В.

Как можно наблюдать на фиг.1, устройство состоит из операционного усилителя, в мВ опорного напряжения запрещенной зоны точность 200, и опорный усилителя, все заключенное внутри одного 8-контактного пучка.

В этом посте мы рассмотрим всю кучу функциональных схем приложений, использующих устройство LM 10.

Базовая конфигурация LM10

Базовая конфигурация операционного усилителя LM10 показана на следующем рисунке:

В приведенной выше схеме мы видим, что LM10 подключен довольно необычным способом, который отличается от других операционных усилителей.

Здесь выход соединен с положительной линией, что означает, что он шунтирует или закорачивает положительную линию с землей в зависимости от обнаружения заданного входного порога.

Это также означает, что в этом режиме шунтирующего регулятора положительный полюс операционного усилителя должен подаваться через резистор.

Pin3 которого ввода не-инвертирующего ОУ соединен с неподвижным опорным напряжением 200 мВ через опорную распиновку 1 и 8 IC.

Таким образом, множество pin3 существа по фиксированной справке, PIN2 теперь становится входным детектор ОУ и может быть использовано для определения требуемого порогового напряжения от внешнего параметра.

Все прикладные схемы LM10, описанные ниже, основаны на объясненном выше основном шунтирующем режиме.

Цепи прецизионного стабилизатора напряжения операционного усилителя LM10

LM10, из-за его встроенной справкой точность напряжения и оп -amp, становится лучше всего подходит для регулятора напряжения приложений. На рисунках 2–9 показано несколько практических схем этого разнообразия.

Опорный генератор от 200 мВ до 200 В : Встроенный опорный сигнал и усилитель ИС привыкли создавать уровни напряжения от 200 мВ до 20 вольт, которые поступают на вход операционного усилителя, настроены как повторитель напряжения и увеличивают доступный выходной ток примерно до 20 мА.

Регулируемый регулятор от 0 до 20 В на 1 ампер : На рис. 3 внутренний опорный сигнал и усилитель вырабатывают фиксированное напряжение 20 вольт, которое подается на потенциометр RV1. Операционный усилитель и транзистор Q1 подключены как повторитель напряжения для усиления выходного сигнала 0–20 вольт до тока с величиной, близкой к нескольким сотням миллиампер.

Фиксированный регулятор 5 В 20 мА : На рисунке 4 вход ОУ извлекается прямо из мВ ссылки 200, чтобы обеспечить выход 5 вольт.

Регулятор от 0 до 5 В : На рисунок 5 вход ОУ приобретается настройка внутреннего 0-200 мВ ссылки, чтобы произвести выходной сигнал 0-5 вольта.

От 50 до 200 В регулируемое питание : На рисунках 6 и 7 показано, как LM 10 можно использовать «плавающим» способом для получения высоких выходных напряжений. Имейте в виду, что в каждой из этих схем ИС применяется в «шунтирующем» режиме через нагрузочный резистор R3, так что на самом LM 10 создается лишь небольшое количество вольт.

Простой Лабораторный источник питания: Вышеупомянутые концепции могут быть дополнительно усовершенствованы для создания полноценного регулируемого лабораторного источника питания от 0 до 50 В, как показано ниже.

Версия указанного регулятора 250 В с защитой от короткого замыкания на выходе показана на следующей диаграмме.

Цепь шунтирующего регулятора 5 В: Простая иллюстрация применения LM 10 в шунтирующем регуляторе на 5 В.

На Рис. 9 ниже показано, как можно настроить ИС для работы в качестве стабилизатора отрицательного напряжения.

Рисунок 9

LM10 Прецизионные схемы контроля напряжения / тока

LM10 также хорошо работает в различных схемах индикации ошибок, зависящих от напряжения, тока и сопротивления, со звуковыми или визуальными сигналами.

На рисунках с 10 по 23 показаны эти типы конструкций. В схемах на рисунках 10–17 операционный усилитель используется в качестве основного компаратора напряжения, выход которого управляет либо светодиодным указателем, либо блоком звуковой сигнализации через соответствующий резистор ограничителя тока.

Индикатор перенапряжения: На Рис. 10 выше IC LM10 сконфигурирована как схема индикатора перенапряжения. Измерения напряжения подаются на неинвертирующем штифт # 3 из операционного усилителя, а опорное напряжение на PIN8 генерируются внутреннее напряжение эталонного и опорного усилитель LM10 и подаются на инвертирующем штифт # 2 оп -amp .

Вышеупомянутая конструкция также может быть сконфигурирована следующим альтернативным способом, который также будет служить для индикации состояния перенапряжения.

На рисунке 11 ниже показана другая стратегия, используемая в схеме индикатора перенапряжения. А 200 мВ опорного подается на один входной контакт операционного усилителя и резистивный делитель вариации испытательного напряжения прикладывается к другому.

Схема индикатора пониженного напряжения, показанная на следующем рисунке 12, работает с той же концепцией, за исключением того, что конфигурация входных контактов операционного усилителя поменялась местами друг с другом. Особенностью обеих этих схем является то, что напряжение питания LM10 должно быть выше рекомендуемого напряжения срабатывания.

На Рис. 13 ниже показан высокоточный индикатор пониженного напряжения с помощью светодиода или звукового сигнала. Входная чувствительность 50к / В.

Рис. 14 (ниже): прецизионный индикатор перенапряжения LM10 с использованием светодиода или звукового сигнализатора. Светодиод начнет указывать, присутствует ли ситуация перенапряжения в ответ на срабатывание триггера тока на переходе R1 / R2.

Точная схема индикатора низкого тока с использованием операционного усилителя LM10 показана на следующем рисунке 15, который загорается светодиодом или зуммером, когда ток через R1 падает ниже установленного порогового уровня.

Универсальный усилитель с датчиками тепла / света: на рисунке 16 показана высокоточная схема, которая может быть активирована с помощью внешнего параметра, например, с помощью датчиков света или температуры. Эти датчики должны иметь резистивную характеристику, такую ​​как LDR или термистор.

Рисунок 1 6

В этих конструкциях, резистивный компонент становится сечение моста Уитстона, который приводится в движение с помощью опорного напряжения усилителя в LM10, а выходной сигнал моста применяется для включения ОУ фальсифицированы в качестве компаратора. На показанных иллюстрациях мост запитан от источника 2V2.

Модули удаленных датчиков с использованием LM10

Операционный усилитель LM10 также может эффективно использоваться в качестве прецизионного модуля схемы дистанционного зондирования, который может работать как датчики температуры, света и напряжения в удаленном месте вдали от реального измерительного устройства. Дистанционные сигналы передаются по соответствующим образом экранированным кабелям.

Дистанционный датчик высокой температуры

На следующем рисунке показано, как можно настроить микросхему LM10 для обнаружения высоких температур порядка от 500 до 800 градусов Цельсия. Таким образом, схема может также использоваться в качестве удаленного модуля обнаружения пожара.

* Максимальный порог обнаружения высокой температуры 800 градусов достигается путем соединения «балансного» контакта ИС с «эталонным» контактом.

Дистанционный детектор вибрации: На следующей схеме показано, как IC LM10 можно использовать для изготовления модуля удаленного датчика вибрации. Датчик может быть пьезо преобразователь на основе или аналогичный.

Датчик усилителя с выносным мостом

На следующей схеме показано, как LM10 подключил удаленный датчик резистивного мостового усилителя.

В резистивном элементе любой из резисторов можно заменить датчиком, таким как LDR, фотодиод, термистор, пьезопреобразователь, чтобы создать соответствующий усилитель датчика. для обнаружения превышения порога или нижнего порога для обнаруженного параметра.

Усилитель датчика термопары

К термопара представляет собой устройство, состоящее из двух разнородных металлических стержней или проволок, соединенных скручиванием на концах клемм.

Теперь, когда температура одного из выводов намного выше, чем на другом конце, по проводнику начинает течь ток из-за разницы температур на концах разнородных металлов.

В сети термопар, как объяснено выше, один конец становится контрольной точкой, а другой конец становится точкой измерения.

Однако ток, развиваемый термопарой, может быть чрезвычайно малым, порядка микроампер.

Следующая схема с операционным усилителем LM10 может использоваться для усиления слабого тока от термопары до измеримых уровней.

Здесь LM134 генерирует точный эталон на одном конце элемента термопары, так что операционный усилитель может определить точный перепад температуры с другого конца термопары.

Разные схемы на ОУ LM10

Индикатор уровня заряда батареи: Схема монитора напряжения батареи, показанная ниже, использует одну микросхему LM10 для индикации уровня заряда батареи, когда он падает ниже определенного установленного предела. Здесь светодиод продолжает гореть ярко, пока напряжение выше 7 В, и гаснет, когда оно падает ниже 6 В.

Схема прецизионного термометра

Следующие конструкции показывают схему прецизионного термометра с использованием одной микросхемы LM10.

LM134 в цепи работает как датчик температуры, который преобразует температуру в пропорциональную величину напряжения.

Он преобразует изменение температуры на каждый градус в 10 мВ. Это преобразование отображается на микроамперметре 0–100 мкА через микросхему LM10, которая сконфигурирована как повторитель / усилитель напряжения.

Если у вас есть какие-либо вопросы или сомнения относительно любой из описанных выше схем применения операционного усилителя LM10, вы можете свободно связаться со мной через комментарии ниже.

Схема усилителя счетчика

LM10 также можно эффективно использовать для усиления милливольт и отображения показаний на соответствующем измерителе с подвижной катушкой.

Схема ниже представляет собой одну из таких схем, в которой входные напряжения от 1 мВ до 100 мВ усиливаются в 100 раз и производятся миллиамперметром, соответствующим образом откалиброванным для считывания милливольт.

Конструкция также включает в себя средство настройки нуля, которое позволяет пользователю настраивать стрелку измерителя на точный ноль, чтобы окончательные показания были точными и безошибочными.

Самым большим преимуществом этой схемы является то, что она работает с одним элементом AAA 1,5 В.

Вышеупомянутая схема усилителя счетчика на основе LM10 может быть дополнительно усовершенствована до регулируемой схемы усилителя счетчика милливольтметра с 4 диапазонами, как показано на следующей схеме.

Справка: LM10