LM10 Op Amp-applikationskretsar - Fungerar med 1,1 V.

LM10 är en banbrytande operationsförstärkare som är utformad för att fungera från ingångar med ena änden med spänningar så låga som 1,1V och upp till så höga som 40V.

Som kan ses i figur 1, består enheten av en op-förstärkare, en precision 200 mV band-gap spänningsreferens och en referensförstärkare, alla inneslutna i en enda 8-stifts bunt.

I det här inlägget tar vi en titt på en hel hög med funktionella applikationskretsar med hjälp av enheten LM 10.

Grundläggande LM10-konfiguration

Grundkonfigurationen för en LM10 op-förstärkare visas i följande bild:

I ovanstående krets kan vi se att LM10 är ansluten på ett ganska ovanligt sätt, vilket skiljer sig från andra op-förstärkare.

Här är utgången ansluten till den positiva linjen vilket innebär att den shuntar eller kortsluter den positiva linjen med mark beroende på en given ingångströskeldetektering.

Detta innebär också att det positiva till förstärkaren i detta shuntregulatorläge måste matas via ett motstånd.

Pin3, som är den icke-inverterande ingången till op-förstärkaren, är ansluten med en fast referensspänning på 200 mV genom referens pinouts 1 och 8 på IC.

Således, då pin3 sätts till en fast referens, blir pin2 nu detektoringången för op-förstärkaren och kan användas för att detektera en önskad spänningströskel från en extern parameter.

Alla LM10-applikationskretsar som förklaras nedan baseras på ovan beskrivna grundläggande shunt-läge.

LM10 Op Amp Precision Voltage Regulator Circuits

På grund av den inbyggda precisionsspänningsreferensen och op -ampen blir LM10 bäst lämpad för spänningsregulatorapplikationer. Figurerna 2 till 9 visar flera praktiska kretsar av denna sort.

200 mV till 200 V Referensgenerator : IC: s inbyggda referens och förstärkare är vana att skapa en spänningsnivå på 200 mV till 20 volt som appliceras på ingången till förstärkaren, inställd som en spänningsföljare och förstärker den tillgängliga utströmmen till cirka 20 mA.

0 till 20 V 1 Amp variabel regulator : I Fig 3 utvecklar den interna referensen och förstärkaren en fast 20 volt, som appliceras på potten RV1. Op-amp och transistorn Q1 är kopplade som en spänningsföljare för att förstärka utgången på 0-20 volt till ström med magnituder nära många hundra millimeter.

Fast 5 V 20 mA-regulator : I fig 4 extraheras op-amp-ingången direkt från 200 mV-referensen för att ge en 5 volts utgång.

0 till 5 V-regulator : I Fig 5 förvärvas ingången för förstärkare som ställer in en intern 0-200 mV-referens för att producera en 0-5 volt utgång.

50 V till 200 V Variabel reglerad matning : Figurerna 6 och 7 visar hur LM 10 kunde användas på 'flytande' sätt för att producera höga utspänningar. Var medveten om i var och en av dessa kretsar IC appliceras i 'shunt' -läget genom belastningsmotståndet R3, så att bara en liten mängd volt skapas över själva LM 10.

Enkel Labförsörjning: Ovanstående koncept kan ytterligare uppgraderas till att bygga en fullfjädrad 0-50 V justerbar laboratorieeffekt som visas nedan.

En kortslutningsskyddad version av ovanstående 250 V-regulator kan ses i följande diagram

5 V Shunt Regulator Circuit: En enkel illustration av LM 10-applikationen i en 5-volts shuntregulator.

Nedanstående figur 9 visar exakt hur IC kan konfigureras för att fungera som en negativ spänningsregulator.

Bild: 9

LM10 Precision Voltage / Current Monitor Circuits

LM10 fungerar också bra i en mängd olika spännings-, ström- och motståndsberoende felindikatorkretsar med hörbara eller visuella signaler.

Figurerna 10 till 23 visar dessa typer av mönster. I figurerna 10 till 17 kretsar används op-förstärkaren som en grundspänningsjämförare, vars utgång driver antingen en LED-pekare eller en hörbar larmenhet genom ett lämpligt strömbegränsningsmotstånd.

Indikator för överspänning: I fig 10 ovan är IC LM10 konfigurerad som en överspänningsindikatorkrets. Avkänningsspänningen appliceras på den icke-inverterande stift nr 3 på op-amp, och referensspänningen vid pin8 genereras av LM10: s interna spänningsreferens och referensförstärkare och matas till inverteringsstiftet # 2 på op -ampen .

Ovanstående design kan också konfigureras på följande alternativa sätt, vilket också tjänar till att indikera ett överspänningstillstånd

Figur 11 nedan visar olika strategier som används i överspänningsindikatorkretsen här. En 200 mV-referens appliceras på en ingångsstift på op-förstärkaren och en resistiv delningsvariation av testspänningen appliceras på en annan.

En underspänningsindikatorkrets som visas i följande figur 12 fungerar med samma koncept, förutom att konfigurationen av op-amp-ingångsstiften råkar bytas med varandra. En egenskap hos båda dessa kretsar är att matningsspänningen LM10 måste vara högre än den rekommenderade utlösningsspänningen.

Fig 13 nedan visar en mycket noggrann underspänningsindikator med LED eller hörbar varning. Ingångskänslighet 50k / v.

Fig 14 (nedan): precisions LM10-baserad överspänningsindikator med LED eller hörbar larmenhet, LED kommer att börja indikera om det finns en överspänningssituation som svar på en strömutlösare vid R1 / R2-korsningen.

En noggrann indikatorkrets med låg ström med användning av förstärkare LM10 visas i följande figur 15 som lyser upp en LED- eller summervarningsenhet när strömmen genom R1 sjunker under en inställd tröskelnivå.

Universal värme- / ljussensorförstärkare: Figur 16 visar en högprecisionskrets som kan aktiveras via en extern parameter, till exempel genom ljus- eller temperatursensorer. Dessa sensorer bör ha en resistiv egenskap som LDR eller termistor.

Figur 1 6

I dessa konstruktioner blir den resistiva komponenten del av en Wheatstone-bro som drivs genom LM10: s spänningsreferensförstärkare, och bryggans utgång appliceras för att slå på den förstärkare som är riggad som en komparator. I de illustrerade illustrationerna drivs bron via en 2V2-matning.

Fjärrsensormoduler med LM10

Op-förstärkaren LM10 kan också effektivt användas som en precisionskontrollmodul för fjärranalys, som kan fungera som temperatur-, ljus-, spänningsdetektorer på en avlägsen plats långt ifrån den faktiska mätanordningen. Fjärrsignalerna överförs via lämpligt skärmade kablar.

Fjärrsensor med hög temperatur

Nästa bild visar hur en LM10 IC kan konfigureras för att detektera höga temperaturer i storleksordningen 500 till 800 grader Celsius. Kretsen kan således också användas som en avlägsen branddetektormodul

* Den maximala detekteringströskeln på 800 grader vid hög temperatur uppnås genom att ansluta IC: ns balansbalans med referensstiftet.

Fjärrvibrationsdetektor: Nästa diagram visar hur IC LM10 kan användas för att göra fjärrvibrationssensormodul. Sensorn kan vara en piezo baserad givare eller liknande.

Fjärrbrytarsensor

Följande diagram visar att LM10 är ansluten till en fjärrresistiv bryggförstärkarsensor.

I resistivet kan något av motstånden ersättas med en sensor som en LDR, fotodiod, termistor, piezogivare, för att skapa en relevant sensorförstärkare. för att detektera en övertröskel eller lägre tröskel för den detekterade parametern.

Termoelementförstärkare

TILL termoelement är en enhet som består av två olika metallstänger eller trådar som är sammanfogade genom att vrida i ändändarna.

Nu, när en av terminalerna hålls vid mycket högre temperatur än den andra änden, börjar ström flyta genom ledaren på grund av temperaturskillnaden vid ändarna av olika metaller.

I ett termoelementnät som förklarats ovan blir en av änden referenspunkten, medan den andra änden blir avkänningspunkten.

Strömmen som utvecklats i ett termoelement kan dock vara extremt liten i storleksordningen mikroförstärkare.

Följande krets med LM10 op-förstärkare kan användas för att förstärka den låga strömmen från ett termoelement till mätbara nivåer.

Här genererar LM134 en exakt referens över ena änden av termoelementelementet, så att en exakt differentiell temperatur kan detekteras från den andra änden av termoelementet, genom op-amp.

Diverse kretsar med Op amp LM10

Batterinivåindikator: Batteriets spänningsövervakningskrets som visas nedan använder en enda LM10 IC för att indikera batterinivån när den sjunker under en viss specificerad gräns. Här förblir LED-lampan starkt så länge spänningen är över 7V och stängs av när den sjunker under 6V.

Precisionstermometerkrets

Nästa design visar en precisionstermometerkrets med en enda LM10 IC.

LM134 i kretsen fungerar som en temperatursensor som omvandlar temperaturen till proportionell mängd spänning.

Den omvandlar varje temperaturförändring till 10 mV. Denna omvandling riktas visas över en 0-100uA mikroameter genom IC LM10 som är konfigurerad som en spänningsföljare / förstärkare.

Om du har några frågor eller tvivel angående någon av ovanstående förklarade LM10 op amp applikationskretsar, kan du gärna kontakta mig genom kommentarer nedan.

Mätarförstärkarkrets

LM10 kan också användas effektivt för att förstärka millivolt och visa avläsningen över en lämplig rörlig spolmätare.

Kretsen nedan är en sådan krets där ingångsspänningar från 1 mV till 100 mV förstärks 100 gånger och produceras över en milliamp meter, lämpligt kalibrerad för att läsa milivolt.

Designen inkluderar också en nolljusteringsanordning som gör att användaren kan justera mätarnålen till exakt noll så att den slutliga avläsningen är korrekt och felfri.

Den största fördelen med denna krets är att den fungerar med en enda AAA 1,5 V-cell.

Ovanstående LM10-baserade mätarförstärkarkrets kan förbättras ytterligare till en 4-graders justerbar millivoltmätarförstärkarkrets som visas i följande diagram.

Referens: LM10