Jak sprawniej ograniczyć napięcie wyjściowe wzmacniacza operacyjnego nieodwracającego?
Muszę ograniczyć do 5V, a wychodz z niego od 0 do 9V. Na wejściu (-) mam opornik R1=4,7k, a w pętli sprzężenia regulowany R2 od
22k do 44k.
Dając opornik R3 4,7k na wyjście i za nim diodę zenera 5,1V do masy jest ograniczenie, ale widać wpływ opornika R3 w momencie gdy napięcie zbliżone jest do napięcia odcięcia. Dioda zaczyna przewodzić powstaje spadek napięcia na rezystorze i odcięcie nie jest tak ostre. Zmniejszenie opornika natomiast powoduje że wzrasta prąd diody co może ją uszkodzić.
Daj rezystor 200Ohm i diodę shottky do +5V. Trochę przekroczysz 5V (o Vf) ale układy z wejściem 5V mają z reguły tolerancję np VCC + 03V. Z zenerkiem to faktycznie dziadostwo w dodatku zależy od temperatury.
A próbowałeś wziąć sprzężenie zwrotne zza rezysotra R3?? Ewentualnie zmniejsz też R3 (gdyby obcinał za wcześnie). Powinno pomóc, choć to nie jest najlepsze wyjście ;)... . Zastosuj je tylko jeśli nie chcesz za bardzo przerabiać układu albo dla testów. Lepszym rozwiązaniem jest włączenie tej zenerki w obwód sprzężenia zwrotnego, równolegle do R2, bez żadnego rezystora szeregowego. Maksymalny prąd jaki popłynie tą diodą, to (Uwe/R1 - Uzenerki/R2) :). Aha, jak nie wiesz w którą stronę podłączyć zenerkę - to przyjmij, że wejście odwracające (-) wzmacniacza operacyjnego to masa ;)...
Bo wzmacniacz się nasyca przy obcięciu. Nic mu się nie stanie od tego, ale przy wyższych częstotliwościach to trochę może przeszkadzać. Poza tym, wzmocnienie wzmacniacza to tak naprawdę -(R2+R3)/R1. I może się okazać, że wzmacniacz się nasyci i nie wyrobi tych 5V na wyjściu, ograniczenie będzie niżej ;P... receptą na to jest zmniejszenie R3, ale wówczas, gdy zwiększysz prąd diody przy wyższym zasilaniu, co też może jej zaszkodzić ;)... Maksymalne napięcie na wyjściu wzmacniacza to od Vcc-1,5 do nawet Vcc (zależy od układu). Więc sobie policz jaki prąd popłynie przy maksymalnym zasilaniu, a z drugiej strony - przy jakim minimalnym zasilaniu układ zadziała. Pamiętaj, że obciążenie czymś tego układu zwiększy prąd płynący przez R3 i pogorszy sytuację! Tzn. będzie potrzebne wyższe napięcie na wyjściu wzmacniacza. Może się okazać, że w Twojej aplikacji to nie przeszkadza, ale jest to rozwiązanie "nieeleganckie", z tego względu, że jego działanie/niedziałanie zależy bardzo od zasilania i od obciążenia...
Hmmm... a to dziwne... bo moim zdaniem ten sposób powinien być idealny ;)... co to znaczy "nie widać obcięcia"?? Dzieje się to zbyt łagodnie, czy napięcie przekracza 5V?? Możesz zapodać jaknajdokładniejszy schemat tego obwodu i jak podłączyłeś diodę??
tu są przebiegi napięcia z symulacji w rzeczywistości prawie nie odbiegają od tych Wejściowe amplituda 1V. Wzmocnienie ok. 10.
formatting link
Tu schemat z rezystorem na wyjściu wzmacniacz
formatting link
przebiegi
formatting link
Różnica jest widoczna, no chyba że źle włączyłem tą zenerkę. Jeśli chodzi o częstotliwości to są niskie sieciowe 50Hz. Wyjście wzmacniacza ma wejść na przetwornik A/C atmegi8. Nie wiem natomiast jaka jest rezystancja wejściowa tego przetwornika.
Dodam jeszcze w rzeczywistości nie ma problemu z napięciami ujemnymi jak na wykresach bo zamiast źródła napięcia 1V jest wyjście i innego wzmacniacza (prostownika liniowego).
O masakra, ja miałem chyba pomroczność jasną ;)... nie wiem dlaczego myślałem, że robisz wzmacniacz ODWRACAJĄCY :P... Tak zrobiony układ działa, ale obcina do poziomu Uwe + Uzenera ;)... zwiększ wzmocnienie i zobaczysz, że przebieg się prawie nie zmieni ;)... . No więc jeśli znasz napięcie wejściowe, to możesz dać mniejszą zenerkę ;)... Ale w sumie jeśli nie przeszkadza Ci nasycanie się wzmacniacza, to faktycznie, rozwiązanie drugie może być, tylko przemyśl sobie to, co pisałem w poprzednim poście i dobierz odpowiednio R3.
Pozdrawiam Konop
PS A jeśli to ograniczenie 5V wynika z tego, że chcesz to podać na jakąś logikę dalej, to serio pomysł kolegii Mario jest chyba nejlepszy :).
ElectronDepot website is not affiliated with any of the manufacturers or service providers discussed here.
All logos and trade names are the property of their respective owners.