operazionale a 30V

May 18, 2008 37 Replies

Domanda da hobbysta: Vorrei alimentare un operazionale con tensione singola 30V. Devo fare una rampa lenta che parta da 30V circa verso lo zero. Sul datasheet del ua741

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vedo che l'alimentazione e' +-22V quindi con V singola sarei a posto Differential input voltage +-30V e va bene. Quello che non capisco e' input voltage range +-12V; significa che non posso fornire agli ingressi una tensione che sia di 20V? O che rispetto alla meta'tensione non mi devo discostare di piu' di



12V? (quindi non devo scendere a meno di 15-12=3V o salire oltre
15+12=27V) E output voltage swing 12V significa che non devo avere in uscita piu' di 12V? o come sopra non otterro' tensioni minori di 3V o maggiori di
27V? e perche a pag. 5 del pdf sotto il grafico output voltage swing e' indicato supply voltage (+-V) pero' si va da 6 a 36V? Sono obbligato a fornire la 1/2Vcc al pedino non invertente o va bene cosi'? Ringrazio in anticipo. Questo e' lo schema:
[FIDOCAD] MC 60 45 0 0 580 MC 45 45 2 0 080 MC 75 30 0 0 170 LI 110 50 85 50 LI 85 50 85 30 LI 75 30 60 30 LI 60 30 60 45 LI 60 45 45 45 LI 70 45 70 15 LI 35 15 35 45 LI 60 55 60 75 LI 35 15 110 15 MC 105 25 1 0 080 LI 105 15 105 25 LI 105 35 105 50 MC 35 15 3 0 010 MC 60 75 0 0 040 TY 110 25 5 3 0 0 0 * carico TY 40 10 5 3 0 0 0 * 30V LI 70 55 70 75 LI 70 75 60 75 TY 30 50 5 3 0 0 0 * 100k TY 75 20 5 3 0 0 0 * 100uF SA 35 15 SA 70 15 SA 60 45 SA 60 75 SA 85 50 SA 105 15 SA 105 50

mandi


7/4/UA741I.shtml

Finch=E9 il condensatore si carica linearmente, l'ingresso invertente dell'OpAmp "insegue" il non invertente collegato a massa restando a

0V. Una volta carico, il potenziale comincia a discostarsi fino ad arrivare a 30V di alimentazione. Questa condizione =E8 indesiderata anche perch=E9 il circuito non =E8 pronto=

subito ad una seconda rampa. Se metti i due diodi sugli ingressi in antiparallelo (normali 1N4148), il potenziale non superer=E0 mai gli 0.5V.

N.B.: credo proprio che tu abbia invertito gli ingressi dell'integratore tra loro: l'ho corretto sullo schema.

[FIDOCAD] MC 45 45 2 0 080 MC 75 30 0 0 170 LI 110 50 85 50 LI 85 50 85 30 LI 75 30 60 30 LI 60 30 60 45 LI 60 45 45 45 LI 70 45 70 15 LI 35 15 35 45 LI 60 55 60 75 LI 35 15 110 15 MC 105 25 1 0 080 LI 105 15 105 25 LI 105 35 105 50 MC 35 15 3 0 010 MC 60 75 0 0 040 TY 110 25 5 3 0 0 0 * carico TY 40 10 5 3 0 0 0 * 30V LI 70 55 70 75 LI 70 75 60 75 TY 75 20 5 3 0 0 0 * 100uF SA 35 15 SA 70 15 SA 60 45 SA 60 75 SA 85 50 SA 105 15 SA 105 50 TY 40 35 5 3 0 0 0 * 100k MC 50 75 3 0 200 MC 40 60 1 0 200 MC 50 75 0 0 040 MC 40 75 0 0 040 LI 40 60 50 60 LI 50 60 50 45 SA 50 45 SA 50 60 MC 60 55 2 1 580

Piccio.

Piccio ha scritto:

Dovendo fare solo la rampa discendente, posso mettere solo il diodo polarizzato direttamente? Il secondo come agisce? Per quanto riguarda "input voltage range +-12V"(risolta col diodo mi pare di capire, ma perche allora "Differential input voltage +-30V"? ) e "output voltage swing 12V" come li interpreto? In realta' sarebbero anche piu' di 32V(e' una tensione non stabilizzata e in caso di linea maggiore di 230V potrebbe succedere) sei a conoscenza di un operazionale che lavori a tensioni maggiori?

Hai ragione non me n'ero accorto. Sto cercando di capire se riesco a fare una rampa discendente all'inserimento dell'alimentazione, e se togliendola per 1-2 sec quando viene ripristinata la rampa si ripete. Secondo te e' possibile col circuito cosi' come'? Altrimenti pensavo di caricare a corrente costante un condensatore con un operazionale e con un inseguitore ottenere la rampa. Il tutto col numero minore possibile di componenti. Intanto grazie, sei stato molto gentile.

mandi

C'=E8 chi ha portato gli intramontabili TL072 fino a 70V (35+35)!!!

Lo schema mi sembra pi=F9 che adeguato, ma devo indagare meglio.

Ciao. Piccio.

Piccio ha scritto:

TL072......+-18V !!! Mi hai rassicurato:-)

Per quel che so usare il simulatore, va-nonva, almeno ora so che posso iniziare ad attaccarmi al saldatore. grazie

mandi

No, =E8 ancora presto. Mi sono concentrato sugli ingressi e non ho visto cose palesi. L'ampli cos=EC configurato non genera una rampa come ti serve, rimane inchiodato in saturazione verso massa. Come minimo dovrebbe avere una tensione duale di alimentazione o una tensione di riferimento diversa da zero.

Mea culpa.

Ci penso un secondo e preparo uno schemino...

Perdon!

Piccio.

Soluzione un po' scontata ma funzionante direi. L'escursione dell'uscita non =E8 rail to rail, ovvero, non parte ed arriva ai valori di alimentazione (poco meno di 2V ad occhio) Potrai vedere con 30 V di alimentazione un'escursione da 28V a 2V. L'ampli =E8 messo solo come inseguitore.

In pratica =E8 un generatore di corrente costante che carica il condensatore. Vale la relazione C * V =3D I * t. Ad esempio, con una corrente di 1 mA si ha un incremento sul 100 uF di

1V ogni 0.1 secondi (10V/secondo). Per ottenere 1 mA la resistenza di emettitore vale circa 0.5 / corrente =3D 0.5 / 0.001 =3D 500 Ohm.

Quando si toglie alimentazione, il condensatore si scarica attraverso i diodi e le resistenza di polarizzazione di base del transistor. Dovrebbe limitarsi a 0.5V, che sar=E0 anche la tensione di partenza di un nuovo ciclo. La scarica avverr=E0 in qualche secondo, per cui se ridarai tensione prima di questo tempo, la rampa non partir=E0 da una tensione prossima ai 30 V.

[FIDOCAD] MC 65 70 0 0 300 MC 65 70 1 0 200 MC 65 85 1 0 200 MC 65 100 0 0 040 MC 80 100 0 0 040 MC 80 95 3 0 080 LI 80 80 80 85 LI 80 95 80 100 SA 80 30 SA 80 60 SA 65 70 MC 120 60 2 1 580 LI 120 50 120 40 LI 120 40 145 40 LI 145 40 145 55 LI 145 55 155 55 LI 135 60 135 65 LI 135 65 135 75 LI 135 30 135 50 MC 135 75 0 0 040 SA 145 55 LI 65 30 135 30 LI 120 60 80 60 MC 80 40 0 0 180 LI 80 40 80 30 LI 80 60 80 50 MC 135 30 3 0 010 SA 135 30 TY 140 20 5 3 0 0 0 * 30V MC 95 100 0 0 040 MC 95 90 3 0 200 LI 95 75 95 60 LI 95 100 95 90 SA 95 60 MC 65 45 1 0 080 LI 65 70 65 55 LI 65 45 65 30 TY 100 80 5 3 0 0 0 * 1N4148 TY 85 40 5 3 0 0 0 * 100uF LI 165 95 165 125 LI 160 120 200 120 LI 165 95 165 80 LI 165 85 170 85 LI 170 85 190 115 LI 190 115 195 115 TY 155 50 5 3 0 0 0 * Vo TY 165 50 5 3 0 0 0 * carico TY 200 120 5 3 0 0 0 * t TY 160 75 5 3 0 0 0 * Vo MC 50 80 1 0 080 LI 50 80 50 70 LI 50 70 65 70 LI 50 90 50 100 MC 50 100 0 0 040 TY 55 110 5 3 0 0 0 * 1N4148 TY 55 115 5 3 0 0 0 * 1N4148 TY 35 80 5 3 0 0 0 * 5K6 TY 50 45 5 3 0 0 0 * 5K6

Scusa ancora per lo svarione.

Ciao. Piccio.

Piccio ha scritto:

Si, non mi serve rail to rail

Era infatti il mio piano B :-p

Neanche per sogno, grazie a te anzi !!! Non sono sicuro che sia uno svarione, a me col simulatore partiva, ma poi si bloccava li e in effetti non capisco come "ripristinare" il condensatore con tensioni cosi' basse. Il mio pensiero era sui dati che ho indicato per non distruggere un operazionale dietro l'altro negli esperimenti pensando invece che sia lo schema.

Ho buttato giu sul momento quello che pensavo di fare come piano B eliminando un po' di componenti. A occhio ti semra ci siano problemi? Userei il UA747o il TL082 . Se ci sono problemi di tensione sugli ingressi (i famosi +-12V, a proposito il problema esiste veramente?) collego in serie alla massa uno zener (mi basta avere una rampa discendente) e finita li ! Pero' mettere un componente in piu che non servirebbe mi romperebbe:-/

mandi Ecco lo schema:

[FIDOCAD] MC 120 60 2 1 580 LI 120 50 120 40 LI 120 40 145 40 LI 145 40 145 55 LI 145 55 155 55 LI 135 60 135 65 LI 135 65 135 75 MC 135 75 0 0 040 SA 145 55 MC 135 30 3 0 010 SA 135 30 TY 140 20 5 3 0 0 0 * 30V LI 165 95 165 125 LI 160 120 200 120 LI 165 95 165 80 LI 165 85 170 85 LI 170 85 190 115 LI 190 115 195 115 TY 200 120 5 3 0 0 0 * t TY 160 75 5 3 0 0 0 * Vo MC 70 55 0 0 580 MC 55 95 3 0 080 MC 55 100 0 0 040 LI 55 95 55 100 LI 95 60 120 60 LI 95 60 95 55 MC 95 30 0 0 180 LI 135 30 135 50 LI 65 55 70 55 LI 70 65 55 65 MC 55 35 1 0 080 LI 55 30 55 35 LI 55 45 55 50 LI 55 50 55 85 SA 55 65 SA 95 60 SA 95 30 LI 65 55 65 40 LI 65 40 95 40 MC 95 45 1 0 080 LI 95 45 95 40 MC 65 90 3 0 200 LI 65 100 65 90 MC 65 100 0 0 040 LI 65 75 65 55 SA 95 40 SA 65 55 MC 155 45 1 0 080 LI 55 30 170 30 LI 155 40 155 45 TY 155 55 5 3 0 0 0 * Vo TY 150 60 5 3 0 0 0 * carico MC 155 40 0 0 310

Non credo funzioni. La tensione che interessa dovrebbe essere quella ai capi del condensatore perch=E9 =E8 l=EC che si manifesta l'effetto della carica a corrente costante. L'OpAmp generatore di corrente parte subito in saturazione e non copre comunque il range intero della tensione. Il PNP =E8 pilotato in corrente e non insegue direttamente la tensione di uscita del secono OpAmp.

Il TL082 va benissimo. Il fatto della tensione duale =E8 pi=F9 una questione di range del livello di uscita che altro. Molti operazionali non arrivano ad inseguire i segnali fino al livello della loro tensione di alimentazione negativa, per cui non sono idonei ad operare in quella zona. Se dovessero pilotare direttamente in base un BJT, questo sarebbe sempre in conduzione perch=E9 la tensione minima che l'ampli potrebbe erogare sarebbe di 1.5V (ad esempio). La linearit=E0 la si avrebbe a met=E0 della tensione di alimentazione per cui bisogna creare una massa fittizia (classico partitore di tensione seguito da inseguitore) od utilizzare una doppia alimentazione (quando se ne ha la possibilit=E0 o le correnti richieste cominciano ad essere consistenti, nonch=E9 problemi di masse ed altro). Risulta agevole gestire segnali periodici in questo modo. L'LM358 pu=F2 funzionare a singola alimentazione perch=E9 =E8 in grado di saturarsi verso il negativo di alimentazione. Il TL082 no.

Lo schema che ti ho proposto proposto (col BJT) copre quasi tutto il range dell'alimentazione.

Ciao. Piccio.

7/4/UA741I.shtml

Un paio di osservazioni di corsa:

Il 741 non d=E0 in uscita tutta l'alimentazione, ha un headroom di 1,5 -

3 V. Se vuoi usare questo schema e ottenere 30 V con alimentazione 30 V devi usare un opamp rail to rail. Altrimenti alimentare a ~33 V

Il 741 - come molti altri - ha problemi a funzionare con gli ingressi alla tensione di alimentazione. Un opamp con input rail to rail andrebbe bene, ma =E8 comunque meglio riferire l'ingresso + (che li avevi invertiti te lo hanno gi=E0 detto) a met=E0 tensione, con un semplice partitore.

Ciao

Tullio

Piccio ha scritto:

L'ho buttato giu li sul momento senza pensare troppo, vedro' .

Dovrei fare una rampa di corrente in realta'.

Si, e una questione di spazio per il numero di componenti.

Grazie Piccio

Tullio Mariani ha scritto:

ua741

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Grazie per l'intervento!

Mi va bene anche se non arriva fino alla V di alimentazione.

Ok, sperimentero', ma questi problemi consistono in un funzionamento non corretto o in un guasto dell'operazionale? (che e' quello che mi preme).

Grazie

mandi

Questo schema mi andrebbe bene, ma ho un sospetto, il simulatore e'...costoso! Se faccio il partitore a 1/2 tensione la rampa mi parte da meta' tensione, e non va bene. Se lo faccio a 10/11 (27V, vedi 100k e 10k) sarei contento, anzi riesco a stabilire la tensione in modo fare partire la corrente del transistor da un tot. Qui tornano le mie domande sulle tensioni indicate nel datasheet che sono +-12V per gli ingressi e per l'uscita. E' una convenzione o mi salta l'operazionale? A occhio, funzionerebbe? Ai valori di 1uF e 1M sono preferibili 10uF e 100K o non cambia niente? Scusate il disturbo ma spero di poter mettere la parola fine:-) Grazie a tutti

mandi

[FIDOCAD] MC 65 60 2 1 580 MC 70 35 0 0 170 MC 40 50 1 0 080 MC 90 55 0 0 080 MC 40 60 1 0 080 MC 50 40 1 0 080 LI 65 60 40 60 LI 70 35 65 35 LI 65 35 65 50 LI 80 35 90 35 LI 90 35 90 55 LI 65 50 50 50 MC 100 55 0 0 310 MC 65 35 3 0 200 LI 40 50 40 20 LI 40 20 115 20 LI 115 20 115 45 LI 50 40 50 20 MC 40 70 0 0 045 MC 80 60 0 0 045 MC 115 75 0 0 045 MC 115 65 1 0 080 TY 20 65 5 3 0 0 0 * 100k TY 20 50 5 3 0 0 0 * 10k TY 50 35 5 3 0 0 0 * 1M TY 80 30 5 3 0 0 0 * 1uF TY 55 10 5 3 0 0 0 * 1n4148 TY 70 70 5 3 0 0 0 * ua741

Ho avuto un flash, o era un colpo di genio o era il filamento dell' idea che si bruciava:-p Questo, secondo il vostro occhio presenta anomalie? Risparmio 1 componente, l'uscita del op si ferma a 12V e sono rispettate tutte le differenze di potenziale che (ingiustamente?) mi preoccupavano !!!! Se mi dite OK ho vinto alla lotteria:-)))))))))))))))))))))))))))))

mandi mandi !

[FIDOCAD] MC 65 60 2 1 580 MC 70 35 0 0 170 MC 90 55 0 0 080 MC 50 40 1 0 080 LI 70 35 65 35 LI 65 35 65 50 LI 80 35 90 35 LI 90 35 90 55 LI 65 50 50 50 MC 100 55 0 0 310 MC 65 35 3 0 200 LI 40 20 115 20 LI 115 20 115 45 LI 50 40 50 20 MC 80 60 0 0 045 MC 115 75 0 0 045 MC 115 65 1 0 080 TY 50 35 5 3 0 0 0 * 1M TY 80 30 5 3 0 0 0 * 1uF TY 55 10 5 3 0 0 0 * 1n4148 MC 50 60 1 0 080 LI 65 60 50 60 LI 50 70 100 70 LI 100 70 100 55 TY 35 65 5 3 0 0 0 * 100k TY 70 75 5 3 0 0 0 * ua741

Se funziona, puoi togliere anche la 100K che diviene praticamente inutile.

Piccio.

Piccio ha scritto:

Infatti, ho avuto troppa fretta , avevo anche lasciato un transistor ideale nel simulatore. Dovrei fare cosi' ma mi convince meno:

P.S. Un' idea per avere una curva tipo iperbole?

[FIDOCAD] MC 65 60 2 1 580 MC 70 35 0 0 170 MC 90 55 0 0 080 MC 50 40 1 0 080 LI 70 35 65 35 LI 65 35 65 50 LI 80 35 90 35 LI 90 35 90 55 LI 65 50 50 50 MC 65 35 3 0 200 LI 50 40 50 20 MC 80 60 0 0 045 TY 50 35 5 3 0 0 0 * 1M TY 80 30 5 3 0 0 0 * 1uF TY 55 10 5 3 0 0 0 * 1n4148 TY 70 75 5 3 0 0 0 * ua741 MC 115 55 0 0 310 LI 130 20 130 45 MC 130 75 0 0 045 MC 130 65 1 0 080 LI 115 70 115 55 LI 65 70 115 70 MC 115 55 2 0 200 LI 65 60 65 70 LI 50 20 130 20

Per l'iperbole si pu=F2 pensare ad una retroazione che mantenga la potenza costante su un carico, nel caso specifico la carica di un condensatore. L'iperbole =E8 una funzione del tipo 1/x. Dato che la potenza =E8 P=3DV*I, corrente e tensione sono inversamente proporzionali. Credo, per=F2, che la carica di un condensatore di un banale RC approssimi bene la curva (Vc =3D V*(1-e^-(t/(RC)))

Piccio.

Piccio ha scritto:

La notte non devo "agire", altrimenti la mattina mi chiedo: che cavolo ho scritto? Volevo dire una rampa con la "pancia" verso il basso, fino a 1/3 sale piano per poi impennare tipo la tensione ai capi di un diodo polarizzato direttamente.

Questo mi piace molto:

[FIDOCAD] MC 65 60 2 1 580 MC 70 35 0 0 170 MC 90 55 0 0 080 MC 50 40 1 0 080 LI 70 35 65 35 LI 65 35 65 50 LI 80 35 90 35 LI 90 35 90 55 LI 65 50 50 50 MC 65 35 3 0 200 LI 50 40 50 20 MC 80 60 0 0 045 TY 50 35 5 3 0 0 0 * 1M TY 80 30 5 3 0 0 0 * 1uF TY 55 10 5 3 0 0 0 * 1n4148 TY 70 75 5 3 0 0 0 * ua741 MC 100 55 0 0 310 MC 115 75 0 0 045 MC 115 65 1 0 080 LI 50 20 115 20 MC 115 20 1 0 080 LI 115 30 115 45 LI 115 35 130 35 LI 130 35 130 90 LI 130 90 65 90 LI 65 90 65 60 TY 120 25 5 3 0 0 0 * 3.3ohm

Era notte! :-)

L'operazionale insegue la caduta sullo shunt da 3.3 Ohm. Con una corrente di carico di 1 A hai appena 3.3 V di caduta e lavori intorno ai valori di alimentazione, quindi non tutti gli OpAmp vanno bene. Dopo una certa porzione di carica del condensatore, ad occhio direi che viene a mancare la linearit=E0 e l'inseguimento di tensione. Ho come la sensazione che la curva assuma una funzione esponenziale...

Interessante, quasi-quasi (=3D zero) lo monto anch'io. Questi schemini succinti mi hanno sempre affascinato e riservano piacevoli sorprese.

What God taxi driver! (Che Dio t'assista!)

Ciao. Piccio.

Ho l'impressione che tu usi troppo i simulatori, senza stare a chiederti cosa vuoi da loro. Sbaglio? ;-)

Non =E8 detto. O almeno c'=E8 modo di evitarlo.

Non ho seguito il thread, ma in un intgratore (quello =E8 il tuo schema) entrambi gli ingressi rimangono inchiodati alla funzione di riferimento. E' proprio con questo scopo e per questa ragione che un opamp. fa tutto quello che fa.

Con questo sche ma non ce la metti e neanche col prossimo. Non capisco la funzione del trans (non nel senso di Ronaldo:-) che qualunque cosa tu faccia avr=E0 all'uscita sempre tutta la V+ (emitter sempre un paio di V pi=F9 alto della base) n=E9 quella del diodo.

Provo a fartela mettere, con qualche precisazione.

Il 741 va ricordato con devozione e gratitudine ma, se possibile, non va pi=F9 usato se lo si pu=F2 evitare. Per temporizzazioni lunghe le sue correnti di bias sono semplicemente assurde e 1 Mohm comincia a diventare critico. D'altra parte se non vuoi fare pastrocchi evita gli elettrolitici, per tante ragioni. Quindi R alte, C bassi e opamp con ingresso a fet/cmos, per favore!

Se l'uscit=E0 arriva in modo iondebito a tutta V+ o a 0, specie con un integratore e specie con opapmp di vecchia concezione, sono facili fenomeni di latch-up con l'uscita che resta inchiodata pi=F9 o meno a lungo a 0 oppure V+, con conseguente malfunzionamento e sballo totale delle temporizzazioni. Quindi dicenta troppo conveniente un opamp rail to rail, anche se sembra tu li abbia antipatici :-)

In generale un opamp =E8 un po' pi=F9 complicato da usare di una porta logica e il simulatore, se tu non sai gi=E0 come funzionano gli opamp e i relativi circuiti di base, porta spesso a risultati improbabili.

Ci=F2 detto, proporrei questo schema (segue dopo):

[FIDOCAD] MC 65 60 2 1 580 MC 70 35 0 0 170 MC 40 50 1 0 080 MC 40 60 1 0 080 MC 50 40 1 0 080 LI 65 60 40 60 LI 70 35 65 35 LI 65 35 65 50 LI 80 35 90 35 LI 90 35 90 55 LI 65 50 50 50 LI 40 50 40 20 LI 50 40 50 20 TY 20 65 5 3 0 0 0 * 100k TY 20 50 5 3 0 0 0 * 100k TY 50 35 5 3 0 0 0 * 10M LI 80 45 80 50 LI 40 20 80 20 LI 80 20 80 45 MC 80 20 0 0 010 SA 40 60 SA 50 20 SA 80 20 SA 65 50 SA 90 55 MC 90 55 0 0 074 LI 55 50 55 65 SA 55 50 TY 60 65 5 3 0 0 0 * AD820 LI 40 70 40 85 LI 80 85 80 60 LI 55 95 80 95 LI 40 95 55 95 MC 55 80 0 0 750 LI 80 85 80 95 LI 40 85 40 95 MC 55 65 1 0 080 LI 55 75 55 80 TY 45 70 5 3 0 0 0 * 1k TY 65 30 5 3 0 0 0 * 1uF SA 55 95 MC 80 95 0 0 040 TY 55 85 5 3 0 0 0 * S1

Premendo S1 si manda l'uscita a 30 V (meno qualche mV) in un tempo di circa due millisecondi. Rilasciandolo, l'uscita va a 0 (+ qualche mV) linearmente col tempo, impiegando circa 20 secondi. Ti va bene?

Ciao

Tullio

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