простые интересные РАДИОСХЕМЫ сделанные своими руками

» Гость

Мы рады вас видеть. Пожалуйста зарегистрируйтесь или авторизируйтесь!





» ДАТАШИТЫ
Например: TDA1562

» СХЕМЫ


Отметить прочитанными   -   Поиск   -   Правила   -   Новые сообщения

Страница 1 из 212»
Модератор форума: Витинари, ВIOS 
Форум радиолюбителей » СХЕМЫ » УСИЛИТЕЛИ » ОУ LM224 работает некорректно (в чем может быть причина)
ОУ LM224 работает некорректно
Пн, 23.10.2017, 07:08 | Сообщение # 1        
freebits
аватар
  Постов: 125  Offline
Доброго времени суток.

Собрал устройство на операционных усилителях, работающими в компараторном режиме (для зажигания светодиодов). На инвертирующие (минусовые) входы усилителей (6 шт.) приходит опорное напряжение 5.1 В со стабилитрона. На неинвертирующие (плюсовые) - от 3 до 8 вольт. Питание - 5 В.

Когда напряжение на плюсовом входе больше чем опорное на минусовом, на выходе ОУ должен присутствовать высокий уровень (примерно 5 вольт) и индикатор должен гореть. Как только напряжение на плюсовом входе становится меньше опорного на минусовом, напряжение на выходе должно уменьшится (или вообще пропасть) и индикатор должен потухнуть.

В симуляторе все так и работает, а в реальности при снижении на плюсовом входе напряжения ниже 5.1 вольт (при наличии на минусовом входе 5,1 В), на выходе так и продолжает присутствовать высокий уровень, пока напряжение не снизится до 3,7. И так со всеми 6-тью усилителями.

Не могу понять в чем дело. Все проверил - на плюсовые входы с делится приходят ровно такие же напряжения как в симуляторе, на минусовых на всех 5.1 В. Собрано все правильно, все проверил, замыканий нигде нет, ни по входам ни по выходам.

В симуляторе при 4.6 вольт на "+" входе и 5.1 вольт на "-" входе, на выходе 0 вольт, а в реальной схеме - на выходе присутствует напряжение питания.

Как вы думаете в чем может быть проблема?


Отредактировал freebits - Пн, 23.10.2017, 07:12
Пн, 23.10.2017, 20:16 | Сообщение # 2        
Сергей-78
аватар
  Постов: 7764  Online Модератор 
freebits, Попробуй подать опорное на неинвертирующие входы. Если не поможет, ОУ в топку.
Пн, 23.10.2017, 22:55 | Сообщение # 3        
msmmmm
аватар
  Постов: 778  Offline Друзья 
freebits, читаем даташит: Input Common-Mode Voltage Range --- 0В...Vпит−1.5В. И по схеме ОУ видно, что входной каскад сделан по схеме эмиттерного повторителя с общим плюсом. Напряжение на выходе дифкаскада перестанет изменяться при достижении напряжения входа на 1,5 В меньше напряжения питания (в этой схеме - 3,5 В). А в схеме индикатора опорное напряжение 5,1В.
Для решения или подними напряжение питания микросхем вольт до 9 (не забудь подкорректировать токоограничительные резисторы светодиодов), или уменьши опорное до 2-2,5В. Во 2-м случае нужно будет пересчитать цепочку входных резисторов R1-R7.
Вт, 24.10.2017, 04:18 | Сообщение # 4        
freebits
аватар
  Постов: 125  Offline
Цитата msmmmm ()
freebits, читаем даташит: Input Common-Mode Voltage Range --- 0В...Vпит−1.5В. И по схеме ОУ видно, что входной каскад сделан по схеме эмиттерного повторителя с общим плюсом. Напряжение на выходе дифкаскада перестанет изменяться при достижении напряжения входа на 1,5 В меньше напряжения питания (в этой схеме - 3,5 В). А в схеме индикатора опорное напряжение 5,1В.
Для решения или подними напряжение питания микросхем вольт до 9 (не забудь подкорректировать токоограничительные резисторы светодиодов), или уменьши опорное до 2-2,5В. Во 2-м случае нужно будет пересчитать цепочку входных резисторов R1-R7.


Спасибо за подробное пояснение. У меня пару раз мелькала мысль что это из-за напряжения питания, но в симуляторе все работало корректно поэтому я подумал что может быть в чем-т другом причина.

9 вольт взять неоткуда. Есть входное напряжение, но оно может опускаться ниже 9 вольт, а схема должна гарантированно работать до 7.5 вольт. Видимо придется снижать опорное напряжение и пересчитывать делитель. В принципе не проблема, т.к. сам рассчитывал текущий делитель.

Вопрос будет ли корректно работать ОУ если на плюсовых входах напряжение будет достигать 8 вольт? Или там оно и не будет выше 5 вольт, после перерасчета делителя?


Отредактировал freebits - Вт, 24.10.2017, 04:27
Вт, 24.10.2017, 15:12 | Сообщение # 5        
freebits
аватар
  Постов: 125  Offline
Пересчитал со стабилитроном 2,7 вольт. Теперь в момент, когда светодиод должен тухнуть, на обоих входах ОУ гарантировано меньше Uпит - 1,5 В. В симуляторе все работает. Попробуем резисторы и стабилитрон поменять





Отредактировал freebits - Вт, 24.10.2017, 17:59
Вт, 24.10.2017, 15:39 | Сообщение # 6        
msmmmm
аватар
  Постов: 778  Offline Друзья 
С указанными резисторами и опорным 2,7В напряжение на неинвертирующих входах ОУ не превышает напряжение питания ОУ при любых возможных напряжениях аккумулятора. Это может быть важно, может и нет. Согласно даташитам, некоторые производители ставят на входы защитные диоды, некоторые - нет. Если диодов нет, ОУ нормально будет работать до своих 30В на входах. При превышении напряжения питания входным, входной транзистор закроется наглухо и не будет влиять на схему. А вот если диоды установлены, то при напряжении выше 5,5В ток со входа потечет на +питания и может повлиять на всю цепочку входов.
ОУ можно запитать и от самого аккумулятора. Будет работать так же.
Цитата freebits ()
Есть входное напряжение, но оно может опускаться ниже 9 вольт
ОУ можно запитать и от самого аккумулятора. Будет работать так же.
Если нужна большая точность, то резистор стабилитрона лучше подключить к питанию ОУ или использовать TL431 вместо стабилитрона.
По мультисиму: вместо мультиметров в данной ситуации лучше использовать пробники напряжения, а напряжение входа удобнее задавать с помощью DC_INTERACTIVE_VOLTAGE.


Отредактировал msmmmm - Вт, 24.10.2017, 15:55
Вт, 24.10.2017, 17:47 | Сообщение # 7        
freebits
аватар
  Постов: 125  Offline
Цитата msmmmm ()
С указанными резисторами и опорным 2,7В напряжение на неинвертирующих входах ОУ не превышает напряжение питания ОУ при любых возможных напряжениях аккумулятора. Это может быть важно, может и нет. Согласно даташитам, некоторые производители ставят на входы защитные диоды, некоторые - нет. Если диодов нет, ОУ нормально будет работать до своих 30В на входах. При превышении напряжения питания входным, входной транзистор закроется наглухо и не будет влиять на схему. А вот если диоды установлены, то при напряжении выше 5,5В ток со входа потечет на +питания и может повлиять на всю цепочку входов.
ОУ можно запитать и от самого аккумулятора. Будет работать так же.
Цитата freebits ()
Есть входное напряжение, но оно может опускаться ниже 9 вольт
ОУ можно запитать и от самого аккумулятора. Будет работать так же.
Если нужна большая точность, то резистор стабилитрона лучше подключить к питанию ОУ или использовать TL431 вместо стабилитрона.


Спасибо за информацию. Большой точности в принципе не требуется. Да, теперь можно питать микросхемы и от самого аккума. В разводке предусмотрел перемычку для переключения на аккумное питание, но пока будет использоваться стабилизированное питание, т.к. полностью сие устройство является импульсным dc-dc преобразователем с 12 В на 5 вольт 3 ампера на LM2576 с функцией индикации заряда и потребляемого тока (для питания/зарядки одновременно нескольких гаджетов от аккумулятора).

Цитата msmmmm ()
По мультисиму: вместо мультиметров в данной ситуации лучше использовать пробники напряжения, а напряжение входа удобнее задавать с помощью DC_INTERACTIVE_VOLTAGE.

Про DC_INTERACTIVE_VOLTAGE спасибо учту. А вот с пробниками я что-то так и не могу разобраться, как их ставить, не могу найти где их выбирать. Попробую внимательнее поискать

В общем детали заказал (резисторы и стабилитрон), примерно 10 дней будут ехать. Придется подождать, потом отпишусь по результатам


Отредактировал freebits - Вт, 24.10.2017, 17:50
Вт, 24.10.2017, 20:57 | Сообщение # 8        
msmmmm
аватар
  Постов: 778  Offline Друзья 
Цитата freebits ()
не могу найти где их выбирать
Вставить->Probe.
Или Вид->Панели инструментов->Place Probe (поставить галочку). Появится панель инструментов с пробниками.
Чт, 09.11.2017, 04:35 | Сообщение # 9        
freebits
аватар
  Постов: 125  Offline
Цитата msmmmm ()
Вставить->Probe.
Или Вид->Панели инструментов->Place Probe (поставить галочку). Появится панель инструментов с пробниками.

Вот у меня этих всех пунктов в меню почему-то нет, но все-таки нашёл какой-то пробник, немного отличается от вашего, но функции те же.

Впаял новые детали. В принципе все работает как и было рассчитано, только на стабилитроне почему-то присутствует напряжение 2.5 В, вместо 2.7 В (скорее это отклонение в пределах допуска). Из-за этого получился сдвиг на 0.5 вольт. Т.е. расчетно светодиоды должны отключаться последовательно при напряжениях: 12.5, 11.5, 10.5 и т.д., а по факту при напряжениях: 12, 11, 10 и т.д. Попробую подобрать другой стабилитрон из этой партии, может попадется с большим напряжением, но в принципе это не столь критично.

А так теперь все работает как надо! msmmmm, спасибо за помощь!


Отредактировал freebits - Чт, 09.11.2017, 04:40
Чт, 09.11.2017, 23:36 | Сообщение # 10        
msmmmm
аватар
  Постов: 778  Offline Друзья 
На заметку. По пропорции от опорного 2,7В контролируется 12В. Т.е. если опорное поплывет на 0,1 В, порог контролируемого напряжение изменится на 0,4В. Диапазон напряжений на клеммах аккумулятора довольно широк, даже если взять 9-12В, то ток через стабилитрон будет меняться от 1,9 до 2,8 мА. Стабилитрон - не идеальный прибор, его напряжение зависит от тока, пусть и не очень сильно. Но 1-3 мА - это начало участка стабилизации, здесь может быть значительная разница (зависит от стабилитрона) в напряжениях стабилизации в возможном диапазоне токов. Возможно из-за этого и напряжение занижено. Я бы снял ВАХ применяемого стабилитрона и сделал выводы о том, на каких токах дать ему работать. Возможно при 5-7 мА и напряжение стабилизации будет уже положенные 2,7В. Неплохо было бы запитать источник опорного напряжения от более стабильного источника или от генератора стабильного тока. Ну а TL431 сюда сама просится. smile Ток от 1 до 100мА, коэффициент стабилизации - куда там стабилитронам (за счет встроенного ОУ).
Удачи.
Форум радиолюбителей » СХЕМЫ » УСИЛИТЕЛИ » ОУ LM224 работает некорректно (в чем может быть причина)
Страница 1 из 212»
Поиск:
Кто есть кто на форуме радиолюбителей: Администратор Модераторы Друзья Пользователи
Группа вконтакте Канал ютуб Группа в фэйсбук Мобильная версия © 2010-2018, "Радиосхемы". Все права защищены. Почта