Проблема: необъяснимое потребление тока на неинвертирующем входе, когда напряжение на неинвертирующем входе выше инвертирующего входа.
Предыстория: я играл со схемой синхронизации RC со стр. 24 книги «Искусство электроники» (Горовиц и Хилл, 2015 г.).
Идея состоит в том, чтобы зарядить конденсатор, а затем медленно разрядить его с помощью резистора. Операционный усилитель компаратора сравнивает напряжение на конденсаторе с опорным напряжением и включает светодиод, когда напряжение на конденсаторе выше опорного.
смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab
Я макетировал схему, используя конденсатор 100 мкФ и резистор 1 МОм. Я использовал операционный усилитель TLV2462CP (потому что он был у меня в коробке) и прецизионный источник опорного напряжения на основе LM4040 ( Adafruit P/N: 2200 ) вместо делителя напряжения.
Путаница:
Я планировал поэкспериментировать со временем RC, но обнаружил, что светодиод выключается слишком рано. Когда я исследовал схему в контрольных точках выше, я получил это странное поведение. Обратите внимание на перегиб в V_CAP рядом с V_REF. Этот перегиб движется вверх, если вместо этого я использую V_REF = 4,096.
Что дает?
Я явно получаю повышенный ток смещения, когда V_CAP > V_REF, но почему? TLV2462CD не является компаратором, но все же такое поведение странно.
Решение: я принял предложения 1 и 2 от @dannyf. Когда конденсатор полностью заряжен (т.е. 5 В), ток разряда через резистор R2 составляет 5 мкА. Согласно техпаспорту , ток смещения наихудшего случая для операционного усилителя должен составлять всего 25 нА.
Однако я решил добавить к конденсатору буферный операционный усилитель (к счастью, TLV2462CD — сдвоенный операционный усилитель!), и теперь схема ведет себя так, как и ожидалось.
Что дает?
несколько вариантов - ни один окончательный.
1) ток смещения не является линейным - в таблицах данных обычно не указывается его поведение, кроме типичного, макс. неясно, является ли этот «перегиб» результатом конструкции или случайным образом.
2) ток смещения иногда может быть значительным, как в вашем случае, когда ток разряда изначально очень мал.
3) предполагая типичный дифференциальный вход с длинным хвостом, ток смещения выше, чем дифференциальное напряжение больше 0,7 В (при условии одного ре-перехода).
4) ваши измерительные приборы могли иметь дополнительное поведение, отсутствующее в реальной схеме. ключ здесь в том, соблюдается ли желаемая постоянная времени.
...
Вероятно, встречные диоды между входами для защиты. Посмотрите на внутреннюю схему операционного усилителя в таблице данных.
Энди ака