LM10 Op Amp-applikationskredsløb - Arbejder med 1,1 V.

LM10 er en banebrydende driftsforstærker designet til at fungere fra enkeltindgange med spændinger så lave som 1,1V og op til så høje som 40V.

Som det kan ses i figur 1, består enheden af ​​en op-forstærker, en præcision på 200 mV båndgapsspændingsreference og en referenceforstærker, alt sammen indkapslet i et enkelt 8-polet bundt.

I dette indlæg kigger vi på en hel bunke funktionelle applikationskredsløb ved hjælp af enheden LM 10.

Grundlæggende LM10-konfiguration

Grundkonfigurationen for en LM10 op-forstærker er vist i følgende figur:

I ovenstående kredsløb kan vi se, at LM10 er forbundet på en ganske usædvanlig måde, som er forskellig fra andre op-forstærkere.

Her er output forbundet med den positive linje, hvilket betyder, at den shunter eller kortslutter den positive linje med jorden afhængigt af en given indgangstærskeldetektion.

Dette indebærer også, at i denne shuntregulator-tilstand skal det positive til op-forstærkeren leveres via en modstand.

Pin3, som er op-forstærkerens ikke-inverterende indgang, er forbundet med en fast referencespænding på 200 mV gennem referencepinout 1 og 8 på IC.

Når pin3 således indstilles til en fast reference, bliver pin2 nu detektorindgangen på op-forstærkeren og kan bruges til at detektere en ønsket spændingstærskel fra en ekstern parameter.

Alle LM10-applikationskredsløb, der er forklaret nedenfor, er baseret på den ovenfor forklarede grundlæggende shunt-tilstand.

LM10 Op Amp Precision Voltage Regulator Circuits

På grund af den indbyggede præcisionsspændingsreference og op -amp bliver LM10 bedst egnet til applikationer til spændingsregulatorer. Figur 2 til 9 viser flere praktiske kredsløb af denne sort.

200 mV til 200 V referencegenerator : IC's indbyggede reference og forstærker er vant til at skabe et spændingsniveau på 200 mV til 20 volt, som påføres op-forstærkerens indgang, opsat som en spændingsfølger og forbedrer den tilgængelige udgangsstrøm til omkring 20 mA.

0 til 20 V 1 Amp variabel regulator : I fig. 3 udvikler den interne reference og forstærker en fast 20 volt, som påføres potten RV1. Op-amp og transistoren Q1 er kablet som en spændingsfølger til at forstærke output på 0-20 volt til strøm med størrelser tæt på mange hundrede milliampere.

Fast 5 V 20 mA regulator : I figur 4 ekstraheres op-amp-indgangen lige fra 200 mV-referencen for at give en 5 volt udgang.

0 til 5 V regulator : I fig. 5 erhverves op-amp-indgangen ved opsætning af en intern 0-200 mV-reference for at producere en 0-5 volt udgang.

50 V til 200 V Variabel reguleret forsyning : Figur 6 og 7 viser, hvordan LM 10 kunne anvendes på den 'flydende' måde til at producere høje udgangsspændinger. Vær opmærksom på, at i hvert af disse kredsløb påføres IC i 'shunt'-tilstand gennem belastningsmodstand R3, således at der kun oprettes en lille mængde volt over selve LM 10.

Enkel Lab strømforsyning: Ovenstående koncepter kan yderligere opgraderes til at opbygge en fuldgyldig 0 til 50 V justerbar laboratorie strømforsyning som vist nedenfor.

En udgangskortslutningsbeskyttet version af ovenstående 250 V regulator kan ses i følgende diagram

5 V Shunt Regulator Circuit: En ligefrem illustration af LM 10-applikationen i en 5 volt shuntregulator.

Nedenstående figur 9 viser nøjagtigt, hvordan IC'et kunne konfigureres til at fungere som en negativ spændingsregulator.

Figur: 9

LM10 Precision Voltage / Current Monitor Circuits

LM10 fungerer også godt i en række spændings-, strøm- og modstandsafhængige fejlindikatorkredsløb med hørbare eller visuelle signaler.

Figur 10 til 23 viser disse typer designs. I figur 10 til 17 kredsløb anvendes op-forstærkeren som en grundlæggende spændingskomparator, idet dens udgang driver enten en LED-markør eller en hørbar alarmenhed gennem en passende strømbegrænsningsmodstand.

Overspændingsindikator: I fig. 10 ovenfor er IC LM10 konfigureret som et overspændingsindikatorkredsløb. Registreringsspændingen påføres den ikke-inverterende pin nr. 3 på op-amp, og referencespændingen ved pin8 genereres af LM10's interne spændingsreference og referenceforstærker og leveres til den inverterende pin # 2 på op -ampen .

Ovenstående design kunne også konfigureres på følgende alternative måde, som også vil tjene til at indikere en overspændingsbetingelse

Figur 11 nedenfor viser en anden strategi, der er anvendt i overspændingsindikatorkredsløbet her. En 200 mV-reference anvendes til en indgangsstift på op-forstærkeren, og en resistiv divideringsvariation af testspændingen påføres en anden.

Et underspændingsindikatorkredsløb vist i det følgende fig. 12 fungerer med det samme koncept, bortset fra at op-amp input pin konfigurationen tilfældigvis byttes med hinanden. Et kendetegn ved begge disse kredsløb er, at LM10-forsyningsspændingen skal være højere end den anbefalede udløserspænding.

Fig. 13 nedenfor viser en meget nøjagtig underspændingsindikator ved hjælp af LED eller akustisk alarm. Indgangsfølsomhed 50k / v.

Fig. 14 (nedenfor): præcision LM10-baseret overspændingsindikator ved hjælp af LED eller akustisk alarmenhed. LED'en begynder at indikere, om der er en overspændingssituation som reaktion på en strømudløser ved R1 / R2-krydset.

Et nøjagtigt indikator-kredsløb med lav strøm ved hjælp af op-amp LM10 er vist i det følgende fig. 15, der lyser en LED- eller summeralarmenhed, når strømmen gennem R1 falder under et indstillet tærskelniveau.

Universal varme- / lyssensorforstærker: Figur 16 viser et kredsløb med høj præcision, som kan aktiveres via en ekstern parameter, f.eks. Gennem lys- eller temperatursensorer. Disse sensorer skal have en resistiv egenskab som LDR eller termistor.

figur 1 6

I disse designs bliver den resistive komponent sektion af en Wheatstone-bro, der drives gennem LM10's spændingsreferenceforstærker, og brooutputtet anvendes til at tænde for forstærkeren, der er rigget som en komparator. I de viste illustrationer får broen strøm fra en 2V2 forsyning.

Fjernsensormoduler ved hjælp af LM10

Op-forstærkeren LM10 kan også effektivt bruges som et præcisionsmodul til fjernfølingskredsløb, der kan fungere som temperatur-, lys-, spændingsdetektorer et fjerntliggende sted langt væk fra den faktiske måleenhed. Fjernsignalerne overføres gennem passende afskærmede kabler.

Fjernsensor til høj temperatur

Den næste figur viser, hvordan en LM10 IC kunne konfigureres til at detektere høje temperaturer i størrelsesordenen 500 til 800 grader Celsius. Kredsløbet kunne således også anvendes som et eksternt brandfare-detektormodul

* Den maksimale detektionstærskel på 800 grader ved høj temperatur opnås ved at forbinde IC'ens 'balance' pin med 'reference' pin.

Fjernvibrationsdetektor: Det næste diagram viser, hvordan IC LM10 kunne bruges til at fremstille fjernvibrationssensormodul. Sensoren kan være en piezo baseret transducer eller lignende.

Fjernforstærkerbroforstærker

Det følgende diagram viser, at LM10 er forbundet en fjernmodstandssensor til forstærker.

I modstanden kunne en hvilken som helst af modstandene erstattes med en sensor, såsom en LDR, fotodiode, termistor, piezo-transducer, for at skabe en relevant sensorforstærker. til detektering af en over tærskel eller lavere tærskel for den detekterede parameter.

Termoelementfølerforstærker

TIL termoelement er en enhed, der består af to forskellige metalstænger eller ledninger forbundet ved at dreje ved deres ender.

Nu, når en af ​​terminalerne holdes ved meget højere temperatur end den anden ende, begynder strømmen at strømme gennem lederen på grund af temperaturforskellen i enderne af de forskellige metaller.

I et termoelementnetværk som forklaret ovenfor bliver den ene af enden referencepunktet, mens den anden ende bliver detekteringspunktet.

Strømmen, der er udviklet i et termoelement, kan dog være ekstremt lille i størrelsesordenen mikroforstærkere.

Det følgende kredsløb ved hjælp af LM10 op-forstærker kan bruges til at forstærke den lave strøm fra et termoelement til målbare niveauer.

Her genererer LM134 en nøjagtig reference hen over den ene ende af termoelementelementet, så en nøjagtig differenstemperatur kan detekteres fra den anden ende af termoelementet ved op-forstærkeren.

Diverse kredsløb ved hjælp af Op amp LM10

Batteriniveauindikator: Nedenstående batterispændingsovervågningskredsløb bruger en enkelt LM10 IC til at indikere batteriniveauet, når det falder til under en bestemt specificeret grænse. Her forbliver LED'en stærkt oplyst, så længe spændingen er over 7V og slukker, når den falder til under 6V.

Præcisionstermometer kredsløb

De næste designs viser et præcisionstermometerkredsløb ved hjælp af en enkelt LM10 IC.

LM134 i kredsløbet fungerer som en temperatursensor, der konverterer temperaturen til en proportional mængde spænding.

Den konverterer hver grad temperaturændring til 10 mV. Denne konvertering er rettet vises over et 0-100uA mikro-amperemeter gennem IC LM10, der er konfigureret som en spændingsfølger / forstærker.

Hvis du har spørgsmål eller tvivl om nogen af ​​de ovennævnte forklarede LM10 op amp applikationskredsløb, er du velkommen til at kontakte mig via kommentarerne nedenfor.

Meter forstærker kredsløb

LM10 kan også effektivt bruges til at forstærke millivolt og vise aflæsningen over en passende spolemåler i bevægelse.

Nedenstående kredsløb er et sådant kredsløb, hvor indgangsspændinger fra 1 mV til 100 mV forstærkes 100 gange og produceres over en milliampometer, passende kalibreret til at aflæse milivolt.

Designet inkluderer også en nuljusteringsfacilitet, der giver brugeren mulighed for at justere målernålen til nøjagtig nul, så den endelige aflæsning er nøjagtig og fejlfri.

Den største fordel ved dette kredsløb er, at det fungerer med en enkelt AAA 1,5 V-celle.

Ovenstående LM10-baserede målerforstærkerkredsløb kunne forbedres yderligere til et 4-graders justerbart millivolt meter forstærkerkredsløb som vist i det følgende diagram.

Reference: LM10