вторник, 19 июня 2012 г.

Коэффициент усиления не инвертирующего усилителя на оу.





Рисунок 2 - Не инвертирующий усилитель на операционном усилителе с обозначениями токов и напряжений

Запишем принцип мнимой земли:













R1=
R2=

k=

11 комментариев:

  1. спасибо, отличный блог, отличная работа. как раз то что мне нужно.

    однако если найдёте время, хотел бы задать вопрос (полный ноль в элекронике, так что сильно строго не судите, пжл):

    делаю мигалку на светодиодах на микроконтроллере (наподобие вашей из другой записи)

    там есть такой момент, максимальный ток через одну ножку контроллера 20 ма (миллиампер, если я верно понимаю). а я хочу подключить к одной ножке порядка 10-20 диодов (порядка пары сотен диодов всего). каждый диод примерно по 20 ма кушает. т.е. ну никак не укладываюсь даже если atmega использовать вместо моей тини.

    так естественно возник вопрос усиления тока (не напряжения, напряжение даваемое контроллером меня устраивает, а именно возможности чтобы протекал больший ток, не знаю как это называется, может усилитель мощности? или всё таки тока?).

    нашёл микросхемку AD8534. (Операционный усилитель) У неё выход 250 ма. мне, впринципе хватит (12 диодов на одну ногу, а ног у меня 13, соответсвенно, где-то 156 диодов смогу питать. это приемлемо.)

    встаёт вопрос ребром, что проще будет врять этот ОУ (там в схемке вшито 4 ОУ сразу, понадобится 4 схемы) и сделать на нём или собирать схему на транзисторах? и хватит ли простейшей схемы на полевом транзисторе? (или на биполярном..) и какой транизстор брать, если так?

    и верно ли я понимаю что если брать ОУ, то нужно предварительно значительно уменьшить выходное напряжение с ножки контроллера (например, гасящим резистором)? и нужна ли мне будет обратная связь как у вас через R2?

    ещё момент небольшой - время ответа для меня критично, т.к. делаю схему на 27 декабря (т.е. 26 должна быть готова). если у вас будет возможность и/или какой-то выбор, ответье пжл скорее. но на нет, конечно же, как говорится и суда нет. спасибо :))

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. после долгих раздумий пришёл к выводу что полевой транзистор в режиме ключа + режим ШИМ на МК меня более чем устроят. но вот вопрос - какой транзистор мне нужен? с номенклатурой не знаком совершенно. требования - открываться должен напряжением до 3х вольт, ток для открытия не более 15мА, пропускать должен те же 3 вольта и 250 мА тока (лучше до 500 мА). не подскажете марку транзистора?

      Удалить
  2. Обычно полевые транзисторы и операционные усилители работают от напряжений больше 5В. В вашем случае может хватить составного биполярного транзистора например КТ973 или КТ972. У них коэффициент передачи тока минимум 470 (если не ошибаюсь) поэтому он может усилить ток с 10мА до 10*470=4700мА=4,7А. А светодиоды можно в коллектор параллельно через резисторы и от того же источника питания на 5В что и микроконтроллер (если конечно источник питания может выдать требуемый ток). С ножки мк на базу резистор с 220 - 10 Ом. Так будет просто и быстро. Но для включения светодиодов лучше их соединять последовательно и питать большим напряжением или можно как нибудь комбинированно.
    Для полевых транзисторов наверняка есть какие нибудь микросхемы-драйверы принимающие напряжения с микроконтроллера и повышающие их для подачи на затвор.
    Можно поискать на компеле:
    http://www.compel.ru/catalog/power-conversion/power-conv-int/fet-driver/
    или платане:
    http://www.platan.ru/cgi-bin/qwery_i.pl?code=%E4%F0%E0%E9%E2%E5%F0%FB
    А может и найдутся микросхемы-драйверы сразу светодиодов:
    http://www.platan.ru/cgi-bin/qweryv.pl/0w900102.html
    Наверное использование микросхем-драйверов светодиодов лучший вариант (если конечно они доступны).

    ОтветитьУдалить
  3. Нашел драйвер MAX6969
    http://www.platan.ru/pdf/datasheets/max/MAX6969.pdf
    возможно он подойдёт.
    Но управление там какое то не простое. Думаю программно можно решить этот вопрос с управлением.

    Но можно всё организовать и на транзисторе примерно по такой схеме:
    http://freedms.narod2.ru/na_migalka_2.png

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. спасибо за ответы и особенно за схему,

      подсказали кт814, 815 и 817. я так понимаю схема подключения не изменится (с учётом того что ограничение по току 1.5А и полярности, конечно)?

      а так же полевики КП505 (1.4А) которые похоже могут прямо к ножке цепляться.. буду глядеть.

      Удалить
    2. с драйвером что-то страшно связвываться.. непонятный он.. буду на транзисторах

      Удалить
  4. Схема для n-p-n транзисторов (КТ972, КТ815, КТ817). Для p-n-p (КТ973, кт814) тоже самое только эмиттер к плюсу а резисторами к минусу (т.е. перевернуть) и включаться будет нулём. У КТ815 и кт814 минимальное h21э=40 следовательно при токе с микроконтроллера 10мА ток светодиодов 40*10=400мА если этого достаточно то можно ставить их если нет то нужен составной (но если достаточно то лучше простой КТ815). У полевика КП505 минимальная крутизна ВАХ S=0.5 ток светодиодов Uмк*S=5*0.5=2.5А. Полевик скорее всего подходит (но точно не знаю). у полевиков с микроконтроллера можно сразу на затвор но рекомендуется резистор с небольшим сопротивлением всё таки ставить (не помню зачем).

    ОтветитьУдалить
  5. поглядите, пжл, мой расчёт для кт815А, если не сложно

    i = u/r

    1) Iкбо << E/Rнагр
    2) Iкмакс > E/Rнагр
    2.1) 400мА > E/Rнагр (реальная нагрузка)

    Iкбо = 50мкА = 50*10E-6А = 5*10E-5A, Iкмакс = 1,5А, E = 4,5В

    1) 5*10E-5A << 4,5В/Rнагр
    2) 1,5А > 4,5В/Rнагр
    2.1) 4.5В/0,4А < Rнагр

    1) Rнагр << 4,5В/5*10Е-5А = 90 кОм
    2) Rнагр > 3 Ом
    2.1) R нагр > 11,3 Ом

    т.е. нагрузка должна быть между 11,3 Ом и много меньше 90 кОм, я верно понимаю?

    (А что делать с обратным током коллектор-эмитер, кстати? он ведь тоже 100мкА макс... или его не трогаем потому что считаем что он не потечёт через МК?)

    далее, резистор между базой и МК.

    огр 2.1) Iбмакс > Eб/Rб
    огр 2.2) 400мА(рабочий ток диодов) < h21э*Eб/Rб
    огр 2.3) Eб/Rб < Iмк-макс (максимальный ток ножки МК)

    Iмк-макс = 10мА
    Eб = 3В (хочу питать контроллер от 3х вольт, на выходе ножки будет 3В. верно ли считаю тут что E на базе будет 3В?)
    Iбмакс = 0,5A
    h21э = 40


    огр 2.1) 0,5А > 3В/Rб          => Rб > 6 Ом
    огр 2.2) 400мА/40 < 3В/Rб => 3В/0,01А > Rб          => Rб < 300 Ом
    огр 2.3) 3В/Rб < 10 мА => 3В/7мА < Rб => 430 Ом < R6          => R6 > 430 Ом


    т.е. выходит что такую схему мне не создать и надо поменять параметры, верно?
    положим, я, меняя параметры (скажем, Imk-макс=11мА) добился того что меня устроит значение Rб в 290 Ом. тогда я просто подключу вашу схемку с резисторами в 290 Ом и нагрузку больше чем 11.3 Ом и всё должно заработать?

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. 1) это ваша же схемка что вы мне привели на рисунке. Rнагр - общее сопротивление нагрузки, Rб - резистор на базе.
      2) там ошибка, в расчёте Iмк-макс я считаю за 7мА, а не за 10.

      Удалить
    2. вопрос с расчётом схемы решён, спс.

      Удалить
  6. Некоторые подобные вопросы можно решить вообще без расчётов.

    ОтветитьУдалить