Всё про операционный усилитель.

[Slabovik]

Для начала я бы рекомендовал взять операционник пообыкновеннее, с нормальным двуполярным питанием (блок питания или батарейки найдётся ведь для этого дела).
А потом, когда в таком виде будет работать, тогда уже колдовать с этим...

[Бобочек]

Это я уже делал - нет проблем, хотелось убрать лишние питания ОУ и защиты контроллера от выбросов по этим питаниям.

[rockpandor]

Скажите, а если у меня двухполярное питание операционника, и положительное питание оказалось чуть больше отрицательного.
Например +15V ... -14.8V , один аккумулятор разрядился или стабилизаторы неидеально одинаковые. Как это скажется на выходном сигнале? Отрицательная полуволна будет меньше?

[Enman]

Практически никак, это нормально...

[falkonist]

Напряжение(я) питания на выходной сигнал, не вошедший в ограничение (!!!) не влияе(ю)т.

Я даже больше скажу. Для сигнала, всегда расположенного в положительной полярности, вполне достаточно питающих напряжений +30/-1 В.

[rockpandor]

Спасибо большущее! А зачем вообще нужно двухполярное питание? Я так понимаю - усиливать положительную и отрицательную полуволну.
Если я подключу только +15V , то у меня будет усиливаться только та часть входного сигнала, которая выше нуля, а нижняя проигнорируется?

[falkonist]

Например, аудиосигнал симметричен относительно общей шины. А сигнал с датчика - однополярный по определению.
Для каждой из задач требуются свои параметры питания.

[rockpandor]

То есть если я подключаю к операционнику фотодатчик, то мне будет достаточно только одного аккумулятора на "плюс" питания? А "минус" я оставляю висящим в воздухе или сажаю на землю?
Ой, это было бы очень удобно, тогда один аккумулятор - нафиг!

[mickbell]

Разве у опера есть нога питания для подключения к общему проводу? Обычно нет такой, а ног питания всего две: плюс и минус. А теперь - следите за руками! Самому оперу безразлично, куда его подключают двумя ногами питания: к плюсу и общему, к плюсу и минусу или даже к общему и минусу. Главное, чтобы потенциал на ноге плюсового питания был выше потенциала на ноге минусового питания, и чтобы их разность оказалась в допустимом для опера диапазоне. Это касается, однако, только вопроса питания опера. Что касается потенциалов на входах - это уже другая сказка.

[falkonist]

В предыдущем посте всё отмечено совершенно верно.
Минус (в Вашем конкретном случае!) является общей шиной ("землей").
Добавлю только, что нуля на выходе Вы не получите в принципе. Дорогие Rail-to-Rail ОУ могут приблизиться к нулю на несколько мВ, но дешевые, к сожалению, могут выдать порядка 100 мВ - и всё. Выше я указал диапазон: +30/-1 В. Вот этот минус 1 В и позволяет ОУ выдать реальный нуль. Для ОУ "общего применения" минус в этом случае должен быть не менее 2 В.

[rockpandor]

Ну так а зачем тогда двухполярное питание? Зачем перегружать схему вторым аккумулятором?

[aen]

[uquote="rockpandor",url="/forum/viewtopic.php?p=3224480#p3224480"]Ну так а зачем тогда двухполярное питание?[/uquote]Например для усиления переменного напряжения, двухполярное питание ОУ совершенно не нужно, только вот Вы слишком узко мыслите, когда говорите про ОУ, т.к. функция усиления, это самая простейшая функция ОУ (операционного усилителя).

Операционный усилитель был спроектирован для выполнения математических операций, путём использования напряжения как аналоговой величины.
ОУ предназначен, и это его основная задача, для моделирования базовых математических операций - сложение, вычитание, интегрирование, дифференцирование, логарифмирование и т. д.
ОУ является многофункциональным схемотехническим решением. Добавление лишь нескольких внешних компонентов делает из ОУ конкретную схему аналоговой обработки сигналов (сложение, вычитание, интегрирование, дифференцирование, логарифмирование и т. д), а усиление, это только одна и при этом самая простейшая функция ОУ.

Вот исходя из возложенных задач выполнения математических операций и получено такое схемное решение ОУ.
А вообще ОУ, это не что то такое, что появилось недавно. Раньше ОУ делались даже на лампах.
Вот операционный усилитель K2-W на лампах одним блоком с октальным штекером.
http://www.philbrickarchive.org/k2-w_op ... _later.htm



Это его схема.



Дело в том, что когда в 1963 году сделали интегральный ОУ μA702, то стоил он тогда 300 долларов и никто бы в здравом уме из за его дороговизны, не стал бы его использовать в качестве просто например микрофонного усилителя.
Сейчас же, когда цена им стала копейки, их стали "совать" куда не попадя, в том числе и в качестве усилителей, но вот, что бы он мог выполнять и функции, что возложены на него как операционного усилителя(ОУ), у него и осталась такая схемотехника.

Сейчас же, когда многие считают, что ОУ, это только усилитель и возникают такие вопросы ставящих даже знающих людей в тупик.
А можно было бы и задуматься, почему его называют именно ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ, а не просто УСИЛИТЕЛЬ.

Поэтому правильнее говорить когда делаете усилитель на ОУ, что Вы берете ОУ и заставляете его при помощи дополнительных внешних элементов выполнять операцию умножения на постоянный коэффициент, а это и есть усиление.

[El-Eng]

... нуля на выходе Вы не получите в принципе. Дорогие Rail-to-Rail ОУ могут приблизиться к нулю на несколько мВ, но дешевые, к сожалению, могут выдать порядка 100 мВ - и всё.

Это не так. Все зависит от характера нагрузки. Вот что пишут Хоровиц-Хилл про LM324 (куда, уж, дешевле ):

Спойлер

LM324.png

(36.66 КБ) 300 скачиваний

Подчеркну: Если надо, чтобы выходное напряжение было в точности равно потенциалу земли, то нагрузка должна отбирать небольшой ток; это может быть, например, заземленный резистор.

И сразу по поводу рисунка 11 из даташита. Этот рисунок дан для втекающего, а не вытекающего тока (который будет в случае заземленного резистора).

[Бобочек]

Тут, наверно две проблемы - про небольшой ток нагрузки все сказано, но есть еще смещение ОУ по входу, которое и не дает возможность получить чистый ноль (почему и нужен более дорогой ОУ) ?

[falkonist]

[uquote="El-Eng",url="/forum/viewtopic.php?p=3224606#p3224606"]Если надо, чтобы выходное напряжение было в точности равно потенциалу земли[/uquote] El-Eng, а в даташит заглядывать не пробовали? Лично я больше доверяю даташитам, чем сочинениям пусть и уважаемых мною людей (конкретно, Хоровцу и Хиллу). А в даташите четко, черным английским по белому указано, что минимальный уровень выходного сигнала составляет 5 мВ и в наихудшем случае - 20 мВ. Поэтому в точности выходное напряжение не будет равно нулю НИКОГДА. При однополярном питании, естественно. Если же дать хоть минус 0,7 В (падение на одном диоде в виде стабистора) - то запросто

[El-Eng]

Тут, наверно две проблемы - про небольшой ток нагрузки все сказано, но есть еще смещение ОУ по входу, которое и не дает возможность получить чистый ноль (почему и нужен более дорогой ОУ) ?

Не нужно смешивать диапазон выходных напряжений ОУ и влияние смещения по входу. Во втором случае вы можете не получить ноль на выходе при нуле на входе даже при двухполярном питании. С другой стороны, для того же LM324 диапазон допустимого входного напряжения при однополярном (положительном) питании начинается от минус 0.3в, так что ноль на выходе получить можно. Естественно, не нужно забывать и о возможности балансировки ОУ.
Более дорогие ОУ нужны, чтобы, например, не связываться балансировкой.

El-Eng, а в даташит заглядывать не пробовали?

Минимальный уровень в 5мв указан для конкретного значения нагрузки - 10ком. При меньшем сопротивлении нагрузки и минимальное напряжение будет меньше. Проблема с чистым нулем в LM324 в том, что заземленный резистор при чистом нуле не будет отбирать ток и получается, что в идеале ноль не достижим. Однако, решить проблему можно, подключив нагрузку (и только её) к источнику отрицательного напряжения. Зачастую такое решение лучше, чем двухполярное питание ОУ.

[falkonist]

Да, так можно. Но тогда какая разница - к отрицательному напряжению подключать нагрузку либо сам ОУ?

[El-Eng]

Нужно уточнить - к отрицательному источнику можно подключить только "паразитный" резистор с выхода ОУ, нагрузка может быть подключена к земле. Выгода в том, что через этот резистор может течь очень маленький ток (порядка 100мка), что снижает требования к источнику. Еще может возникнуть ситуация, когда в разных узлах схемы используются ОУ в одном корпусе, и в одном узле появление отрицательного напряжения на выходе недопустимо в принципе, а в другом нужен чистый ноль.

[falkonist]

Логично.

[geodx]

Уважаемые коты! Купил операционник LMP7721MA с входным током 20 фА. Распаял на макетке, подключил к нему по трансимпедансной схеме ик-фотодиод ФД-23к.
Резистор обратной связи 1.8 мегаом. Двухполярное питание - два комплекта батареек по 4.5V каждая.

Паял на антистатическом коврике в хлопчатобумажных перчатках, заземленным жалом.

Сперва вроде работало нормально. Освещал фотодиод пультом от телевизора, зажигалкой - на выходе показывало прекрасный усиленный сигнал.
Потом ни с того, ни с сего начались колебания. На освещение не реагирует.

Что это, самовозбуждение что ли? Поменял два операционник - та же ерунда, не думаю, что спалил его.
Не понимаю, зачем в обратную связь ставят конденсатор Cn, я его так и не поставил.