- ¿Qué es la terminación de un amplificador operacional?
- ¿Por qué es importante terminar un amplificador operacional?
- ¿Qué parámetros deben tenerse en cuenta?
- Probando el circuito
Un amplificador operacional juega un papel muy importante cuando se trata de diseñar circuitos con componentes analógicos. Pero al implementar tales circuitos basados en amplificadores operacionales, hay situaciones en las que uno o más amplificadores operacionales no se utilizan, esto provoca un comportamiento no deseado en uno o todos esos amplificadores operacionales no utilizados, lo que afecta el rendimiento total del sistema.
Para evitar este tipo de comportamiento no deseado, los amplificadores operacionales no utilizados deben terminarse correctamente; de lo contrario, puede provocar problemas como un mayor consumo de energía y ruido adicional.
Entonces, en este tutorial, voy a discutir
- Cómo finalizar correctamente un amplificador operacional no utilizado y sus beneficios adicionales.
- Cómo un amplificador operacional mal configurado puede provocar varios problemas en el circuito.
- Y al final, habrá un apartado dedicado a probar un circuito práctico.
Entonces, sin más preámbulos, comencemos.
¿Qué es la terminación de un amplificador operacional?
Después de escuchar la terminación del término, si está pensando en matar el amplificador operacional, déjeme decirle que no es así. Al terminar un amplificador operacional, quise configurar un amplificador operacional de una manera que permita que el dispositivo funcione de manera estable.
¿Por qué es importante terminar un amplificador operacional?
- Dejar los pines del amplificador operacional sin usar flotando creará cambios de voltaje inesperados que pueden resultar en un comportamiento inesperado en el circuito.
- Con una configuración adecuada, el ruido de RFI se puede reducir drásticamente.
- El consumo de energía y la disipación de energía en el IC también se pueden minimizar.
¿Qué parámetros deben tenerse en cuenta?
Rango de voltaje de modo común de entrada: Exceder el modo común de entrada causará daños en la sección de entrada del amplificador operacional.
Rango de voltaje diferencial de entrada: se define como el rango de voltaje máximo que se puede aplicar entre los pines de entrada no inversora e inversora. Exceder estos rangos también puede dañar la sección de entrada del amplificador operacional.
Saturación de salida: la saturación de salida ocurre cuando la salida del amplificador operacional se conduce cerca de los rieles de suministro, y un amplificador operacional saturado siempre consumirá más corriente y también disipará más potencia en comparación con un amplificador operacional insaturado.
Para evitar la saturación de salida y EOS, necesitamos limitar la oscilación de salida tanto como sea posible. Un ajuste de ganancia más bajo puede evitar la saturación de salida.
Ganancia de bucle abierto: como cualquier amplificador operacional tiene una ganancia de bucle abierto muy grande, es importante cerrar el bucle.
La retroalimentación negativa es un método muy fácil y común para lograr una salida estable, Esos son básicamente todos los parámetros que debe considerar antes de configurar el amplificador operacional.
Probando el circuito
Para probar el circuito, vamos a utilizar el popular amplificador instrumental IC OPA2134 de Texas Instruments, pero antes de eso, veamos algunos de los parámetros mencionados anteriormente que debemos considerar.
Veamos algunas de las especificaciones de entrada de este amplificador operacional:
La tabla en la hoja de datos muestra la clasificación máxima absoluta del amplificador operacional, dentro de la tabla, se especifica el rango de voltaje de entrada (V -) - 0.7 (V +) + 0.7, esta clasificación es el rango de voltaje de entrada máximo para el no- inversión y la entrada inversora del amplificador operacional que no debe excederse.
Ahora que está aclarado, veamos nuestro primer circuito de prueba,
Para probar el circuito, estoy usando mi mustímetro meco 450B + y el mustímetro meco 108B +, aquí el mustimer meco 450B + mide la corriente y el mustímetro meco 108B + mide el voltaje de salida.
La figura anterior le muestra el primer circuito de prueba que voy a probar. Pero primero, veamos cuánta corriente consume el amplificador operacional cuando simplemente está encendido.
Como puede ver en la imagen de arriba, es de aproximadamente 5.23 mA
Primera configuración:
Como estoy usando la versión de amplificador operacional dual de este IC, he configurado uno de ellos como un amplificador no inversor con una ganancia de uno, y el otro pin del circuito está flotando, veamos cuánta corriente está consumiendo.
Como puede ver, el amplificador operacional consume aproximadamente 18,6 mA de corriente.
En la primera configuración de amplificador operacional, el terminal no inversor y inversor del amplificador operacional está conectado a tierra y la salida se deja flotante, Con la configuración realizada, mi mustímetro meco 108B + está conectado a la salida que muestra el voltaje, y mi meco 450B + está conectado en serie mostrando la corriente, como puede ver en la imagen de arriba, la salida es alta y el amplificador operacional ahora está saturado. estado, por lo que está disipando más poder.
Este es el caso de este amplificador operacional en particular en mi tablero con otros amplificadores operacionales. Puede ver que la salida del amplificador operacional es baja debido al voltaje de compensación de entrada del amplificador operacional. En algunos casos, la salida saltará alto y luego bajará.
En otros amplificadores instrumentales de muy alta precisión, esta configuración seguramente violará el rango de entrada en modo común, por lo que existe una alta probabilidad de que la sección de entrada se dañe.
Segunda configuración:
La configuración anterior es la segunda configuración más común que puede encontrar en Internet.
La salida práctica de este circuito se muestra arriba.
Como puede ver en esta configuración, el amplificador operacional también está en un estado saturado y su corriente de consumo es como la primera. En algunos casos, puede ver que el amplificador operacional consumirá cientos de mA de corriente porque el amplificador operacional está violando el rango de voltaje de modo común de entrada para ambas entradas.
Tercera configuración:
Con la segunda configuración hecha, tenemos nuestra última configuración.
En la imagen de arriba, se muestra la última configuración, en esta configuración el terminal no inversor está conectado a un divisor de voltaje y el amplificador operacional en sí está configurado como seguidor de voltaje. El resultado práctico se muestra a continuación:
En esta configuración, puede ver que el voltaje de salida está entre el voltaje de suministro, por lo que esta configuración asegura que el suministro de entrada cae por debajo del rango de voltaje de modo común.
Aunque el consumo de corriente es mayor para este amplificador operacional en particular, con esta configuración, es posible cumplir con todas las principales condiciones operativas recomendadas especificadas en la hoja de datos.
- el amplificador operacional es estable con una ganancia baja
- Hemos cumplido con éxito la especificación de entrada recomendada por la hoja de datos.
- La tensión de salida no está saturada.
- El consumo de energía y la energía también son estables
Si desea saber más sobre este tema, hay una gran documentación disponible de Taxus Instruments y maxim Integrated.
Espero que les haya gustado este artículo y hayan aprendido algo nuevo de él. Si tiene alguna duda, puede preguntar en los comentarios a continuación o puede utilizar nuestros foros para una discusión detallada.