You are here

Elmélet 01: Milyen áramkör ez és mire használható?

18 posts / 0 new
Last post
Edmundson
Edmundson's picture

Sziasztok!

Egy kis elméleti agytorna ebben a melegben. (Csak akinek van kedve hozzá !!!!!!!!!!!!!!)
A korábbi találós kérdés után gondoltam érdemes lenne ilyen kis elméleti dolgokon okoskodni.

 1. Mi lehet a csatolt áramkör?
 2. Hogyan működik?
 3. A megadott 10mVeff bemenő feszültség esetén mi lesz a kimeneten (R3)?

Kéretik a szimulátorok használatát mellőzni, fejben (papíron) kell megoldani. A második kérdésre néhány soros magyarázatot is kérek.
A helyesen válaszolók ajándéka egy LIKE!

Üdv.

File attachment: 
Comments
Edmundson
Edmundson's picture

Sziasztok!

Először is köszönöm mindenkinek a gondolkodást!

1. Ez egy precíziós félhullámú egyenirányító pozitív tartományra! Az erősítése: AU= 1+(R1+Rd2)/R2. Tekintettel arra, hogy a dióda dinamikus ellenállása kisebb, mint 10 Ohm gyakorlatilag elhanyagolható a soros R1=100kOhm-hoz képest.

2. Amikor a bemenő jel pozitív meredekséggel áthalad a 0V-on, mindkét dióda zárva van. Így gyakorlatilag felszakad a visszacsatolás és a műveleti erősítő maximális, nyílt hurkú erősítéssel erősíti azt. Amint a kimenetén megjelenő feszültség eléri a D2 nyitófeszültségének az alját (kb. 450mV) életbe lép a visszacsatolás R1-R2 és a teljes feszültségerősítés 101 lesz. A kimeneten (R3) megjelenő pozitív félhullám amplitúdója így 1.42Vp. Így eltűnik a dióda nyitófeszültsége és már pár mV-os jelet is képes egyenirányítani.
Amikor a bemenő jel negatív meredekséggel áthalad a 0V-on, mindkét dióda zárva van. Így gyakorlatilag felszakad a visszacsatolás és a műveleti erősítő maximális, nyílt hurkú erősítéssel erősíti azt. Amint a kimenő feszültség eléri a D1 nyitófeszültségét (kb. -450mV) az egész kapcsolás erősítése egységnyi lesz. Ilyenkor a műveleti erősítő kimenetén a D1 teljes nyitófeszültsége (-0,7V) jelenik meg, melyre rászuperponálódik a bemenő jel negatív félhulláma (mivel 1x-es az erősítés). Feltételezve, hogy a D1 és a D2 egyforma a kimeneten már nem jelenik meg a D1 nyitófeszültsége és a bemenő jel negatív félhulláma sem, mert azt kompenzálja az erősítő. A kimeneten tehát a bemenő jel pozitív félhulláma jelenik meg 101x-es szorzóval.

3. Ezt a kapcsolást „ideális diódának” is nevezik. Például AC milivolt mérőben és csúcsdetektorokban használják.
A tranziens ábrán:

V1_in: a generátor jel a műveleti erősítő 3-as lába (piros)
V2_out: A műveleti erősítő kimenete, 6-os láb (zöld)
V3_out:  az áramkör kimenő jele az R3-as ellenálláson (kék)
 
Mindenkinek jár a LIKE, no megy egy hideg sör!

Kellemes hétvégét!
 

0

Vote up!

You voted ‘up’

josef.48
josef.48's picture

Szia !Ez a kapcsolás meszi áll egy precizios egyenirányitótól ,igy ahogyan fel van itt téve.Az op.erösitö galvanikusan csatlakozik az egyenirányitó diodákal.Az erösitö kimenetén szigorú és tartós nulla potenciál kell hogy legyen,pl. már DC-mV-os eltérés a detektált feszültséget is megváltoztattja. Az offset bemenetek üresen maradtak a rajzon ,azokon még megközelithetö a null potenciál elérés.A diodák hökompenzálása is megkövetelt egy precizios detektornál (egyenirányitónál).A fejlesztök elhagyták a az op.erösitöt a dioda elöl és hangsujt tettek a hökompelzált DC nyitó feszültségre.A diodát egynáramal elöfeszitik a nyitófeszültséghez közeli értékhez és ezt hökompelszálva stabilan tartják.A detektált jelet egy leválasztó fokozaton kivezetik.Ilyen detektort én is készitettem(86´-ban) 2 diodával.Az egyik dioda detektált a másik mint hö érzékelö szabályozta az elöfeszitö-nyitó feszültséget.Ma már gyártanak ilyen detektor ic-ket tömegesen,nincs olyan mobil telef. amelyben ne lenne alkalmazva.Itt a Tanyán én is leközöltem egy RF detektort egy ic- felhasználásával.Az Ideal Diode-t már régebben bemutattam és egy hozzászolásban nem is olyan régen megismételtem.Mégegyszer: Az/ ideális dioda/ akkor született meg amikor egy vezérelt(G) mosfet-re véletlenül forditott feszültséget tettek(DS) és elmaradt a védödiodán a pl.0,7v (A-K)feszültségesés.Csak pár mV-ot mértek,vagyis a vezetésben lévö mosfet (DS) rövidrezárta a dioda (K-A-ját).Ha a mosfet végödiodával egyenirányitunk ,már csak egy ügyes vezérlésre (G)volt szükség hogy a dioda vezetö irányban a (DS)mosfet rövidrezárja (0,7v)és tartsa a zárlatott mig az a pár mV is eltünik(K-A).Ideális a dioda a nagyon kis vezetö irányú (mosfet)ellenálása miatt.Egyenirányitáskor az ideális diodát mint szinkron egyenirányitó is nevezik.Ma már szimpla,dupla,hid és három fázisú meghajtó ic-ket is kifejlesztettek a teljesitmény mosfet-ek vezérléséhez.Az ideális diodával összegezni és szétválasztani is lehet (csekély)szinte veztesseg nélkül.A mosfet-et reál irányban mint szabályozót vagy kapcsolót ,forditott irányban mint ideális diodát lehet alkalmazni.A Li aku védö elektronikát nagyon leegyszerüsitette(kétirányú),töltés+lekapcsolás,lemerités+lekapcsolás+túláram.Vezérlö ic-k a fet-ekhez külön de közös házban is gyártottak.üdv.Jóska

0

Vote up!

You voted ‘up’

Jaca
Jaca's picture

Szia!

Ez a kapcsolás meszi áll egy precizios egyenirányitótól
 


Ez meg messze áll egy ideális robbanómotortól, de ah megkérdik, mi ez, tudtad volna, és azt is, hogy mire használják.

4

Vote up!

You voted ‘up’

josef.48
josef.48's picture

Szia Jaca ! preciz=pontos ,gondolod hogy egy galvanikusan csatolt erösitö egy dioda elött pontositja a méresét ,szemben egy hökompenzált egyszerü diodával ? Vajon az ic  fejlesztök miért választották a hökompenzált DC nyitófeszültséget és elhagyták a bemeneti erösitöt.Nyitó –küszöbb  feszültség nélküli egyenirányitiot már régen alkalmaztak még a félvezetö dioda elött is.Pl. a régi katonai adó-vevökben az anod feszültség elöállitására .Vibrátornak nevezték .Ez egy mechanikus DC/DC kapcsoló üzemü táp.Egy elektron csö formájú fém házba volt beszerelve ,elektromosan és akusztikusan szigetelve.Müködéskor a benne lévö rellé vibrálált,igy született meg a neve is vibrátor. Kapcsoló egyenirányitó elvet ma is használják , modern gyors félvezetök alkalmazásával .A diodát felváltotta egy elktronikus kapcsoló ic ,nincs küszöbb nincs höelcsuszás és a határfrekvencia is már GHz-es tartományban van.Egy ilyen preciz detektor alaprajzát megrajzoltam.üdv.Jóska

File csatolás: 

2

Vote up!

You voted ‘up’

Jaca
Jaca's picture

Szia Jóska!

A kapcsolás nem sokkal fiatalabb, mint a műveleti erősítő. Amikor elkészült, a maga korában percíznek számított, így rajtaragadt a név. A diódák hőfokfüggése nem szól bele a mérésbe, a pontossága a műveleti erősítőn múlik.

0

Vote up!

You voted ‘up’

kovacsna_mb

Szia!

Ez egy precíziós félhullámú egyenirányító negatív tartományra
Negatív tartományban az erősítése: (R1+Rd2)/R2.

KN

 

0

Vote up!

You voted ‘up’

kovacsna_mb

Javítás... 

Ez egy precíziós félhullámú egyenirányító negatív  pozitív tartományra!
Az erősítése: AU= 1+(R1+Rd2)/R2.

2

Vote up!

You voted ‘up’

josef.48
josef.48's picture

Sziasztók! Ennek a detektornak vagy egyenirányitónak az a fö tulajdonsága az hogy pl.0,7V (4148) alatti szintek detetálását is tudja .Igy eltünik a dioda nyitófeszültsége és már pár mV-os szintett is tud detektálni.Az alkalmazott kapcsolásban az op.ic ugy müködik mint egy nyilt hurkú erösitö ,de csak addig mig a kimenö feszültsége el nem éri a diodák nyitófeszültségét.Pozitiv félhullámnál az ic kimeneten a jel szint eléri a nyitófeszültség szintjét és D2 vezet (detektál).Majd csak az után következik be az R1/R2 negativ visszacsatolása, amelyel a D2 nyitószintjét meghaladó detektált feszültség ,DC nagyságát szabja meg.Negativ félperiodusnál az ic kimenete negativ szintre kerül és nyisa a D1-es diodát ,amely vezet , összeköti a kimenetett a negativ bemenettel igy az ic erösitését közel 1x-esre le csökenti.Vagyis csak a pozitiv félperiodust detektálja.Egy megadot frekvenciára vagy egy keskenyebb sávú frekvenciák detektálására használják.Szélesebb frekvencia határok detektálásakor az ic frekvenciamenete is befolyásolja a DC feszültséget.Van egy ilyen hasonló elven mülödö mind két félperiodust detektáló kapcsolás is ,én is alkalmaztam egy analog elko teszterben(ESR), megtekinthetö RT 2006/5 számában.üdv.Jóska

2

Vote up!

You voted ‘up’

Jaca
Jaca's picture

Szia!

Erősítéshez még egyet hozzá kell adni, és pozitív :)

0

Vote up!

You voted ‘up’

kovacsna_mb

Szia!

Ott a pont!:) A +/- jelöléseket rutinból kezeltem..
Az 1+ alap.:)

KN

1

Vote up!

You voted ‘up’

agressiv
agressiv's picture

Ez egy precíziós egyenirányító, ha tippelnem kéne. Alacsony feszültségű AC fesz mérésre lehet használni.

1

Vote up!

You voted ‘up’

josef.48
josef.48's picture

Szia Edmundson ! Megfigyeléseim vannak ,ha már iskolapad.Az elsö az 1000Hz generátor kimenetén lévö plusz-minusz jelzés.Természetesen lehet DC az AC-vel együtt is,akkoz eltolja a kimenö fszültséget pozitiv irányba.A másik ,hogy egy generátor kimenö impedanciája nem minden esetben galvanikusan le van zárva.Op.bemenete megkéri a galvanikus lezárást ,még akkor is ha fet bemenetü.Ezért ha nem ismerjük a generátort nem árt egy kondival leválasztani az AC-t és egy ellenálásal lezárni galvanikusan.És a  + - táp, az ic melleti hidegitése nem árt egy egy (pl.01µ)kondival gerjdés elkeülésére Amugy müködöképes .küszöbb nélküli(+)detektor: udv.Jóska

File csatolás: 

0

Vote up!

You voted ‘up’

Edmundson
Edmundson's picture

Szia Jóska!

A bemeneten egy ideális feszültséggenerátor van. A +- jelzés arra utal, hogy be lehet állítani DC összetevőt, ami jelenleg 0V. Ha ettől eltér a DC akkor azt melléírja. A belső ellenállása 0 Ohm. A tápfeszültségek csak az elv miatt vannak ott meg azért, hogy szimulálható legyen. Egyéb jelentősége nincs. Nyilván a valóságban hidegíteni, szűrni és stabilizálni is kell a tápokat.

A műveleti erősítő szereti, ha mindkét bemenet felől nézve ugyan azt az impedanciát látja. Ezért a teljesség kedvéért a generátorral sorba kellene kötni egy 1kOhm-os ellenállást, ezt elfelejtettem.

Üdv.

0

Vote up!

You voted ‘up’

josef.48
josef.48's picture

Szia Edmundson !A generátor kimenete lehet tiszta R ellenélás álltalában komplex vagyis impedancia .Ezért a galvanikus leválasztás nincs kizárva.0 Ohm kimenö ellenálásnak(impedancia) csak nevezik mivel a generátor  kimenett leterhelve tartja a  feszültséget nem csökken (ez  csak bizonyos határok között) ,a generátor belsö szint szabályozója visszaszabályozza.Igy egy bizonyos szint kimenetig   tartja a feszültséget ,nem állapitható meg a kimenö impedanciája,ez még nem zárja ki hogy a kimenet egy kondin kereszül van kivezetve.Én ezért irtam hogy ismertlen generátor alkalmazásakor egy Ohmos ellenálásal  kell  lezárni az op.bemenetét.A szimetria  a bemeneten is függ az elöte lévö kimentétöl.üdv.Jóska

0

Vote up!

You voted ‘up’

Edmundson
Edmundson's picture

Szia Jóska!

Általánosságban igazad van, de ebben a kapcsolásban semmi sem ismeretlen. Nem egy ismeretlen generátorról tápláljuk hanem ideálisról, a tápok is ideálisak. Itt a kapcsolás működése a lényeg, ebben a környezetben. Nyilván egy valóságos hanggenerátornak és a bekötő kábelnek komplex impedanciája van, nem stabil, zajos és még torzít is, de ezekkel most ne bonyolítsuk el.

A kapacitív csatolást csak akkor szabad használni, ha az feltétlenül indokolt. Egyrészt mert ideális esetben is frekvencia függő. A környező elemekkel RC tagot alkotva a beiktatási csillapítása és a fázis tolása is frekvencia függő. Nem ideális esetben még feszültség és hőfüggő is. Ezért műszerekben mindenképp kerülni kell és a DC csatolást kell előnyben részesíteni. Szükség esetén DC eltolással kombinálva. Jobb Hi-Fi erősítő rendszerekben is törekedni kell a DC csatolásra. (Pl. Class A, Class AA szabadalom /Technics/).

Üdv. 

0

Vote up!

You voted ‘up’

Jaca
Jaca's picture

Szia Jóska!

Az áramkörszimulátorokban azért jelölik meg a pluszt és a minuszt a generátoron, hogyha beállítasz egy DC offsetet, akkor tudd, merre fog elmozdulni DC-ben. Ha nincs külön jelzés a generátor mellett, akkor ilyen esetben úgy kell tekinteni rá, hogy nincs DC eltolás, sima váltót ad ki, a nulla a nullánál van.

1

Vote up!

You voted ‘up’

Jaca
Jaca's picture

Szia!

Az biztos, hogy félhullámú egyenirányító, és kiküszöböli a dióda nyitófeszültsége által okozott hibát. Csak a pozitív periódust viszi át, és annak is a 101-szeresét.

2

Vote up!

You voted ‘up’

More similar content