ИС регулятора напряжения с внешним источником опорного напряжения

Есть ли линейный регулятор, который может следовать эталону?

Более широкая проблема, с которой я столкнулся, заключается в том, что у меня есть АЦП с эталоном, который может выдавать только 50 мА (у меня нет контроля над АЦП или опорной схемой), но у меня есть несколько датчиков с низким импедансом, которые измеряются с помощью моста Уитстона, поэтому мне нужно то же самое. опорное напряжение, но больше ток.

Я думал сделать это (ниже), но должна быть микросхема, которая выполняет эту работу.

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab

Какой ток нужен?
1A, чтобы быть в безопасности (я буду использовать несколько датчиков)

Ответы (2)

Требование в основном сводится к способности генерировать большой ток при заданном опорном напряжении.

Способ реализации с малым числом компонентов заключается в использовании мощного сильноточного операционного усилителя в качестве повторителя напряжения с опорным напряжением на неинвертирующем входе.

Например, Burr Brown (теперь TI) OPA549 может обеспечивать непрерывный ток 8 ампер с подходящим радиатором. С коэффициентом усиления 300 000 без обратной связи этого должно быть достаточно для использования доступного слаботочного опорного сигнала для создания стабильного сильноточного выходного сигнала.

Есть много других подобных сильноточных операционных усилителей, в которых нет необходимости во внешнем полевом МОП-транзисторе.

С этой страницы :

Схема

Другими словами, микросхема регулятора напряжения не требуется.

Начнем со схемы, которая работает: -введите описание изображения здесь

Выход равен входу, потому что операционный усилитель должен иметь как инвертирующие, так и неинвертирующие входы с одинаковым напряжением. Хорошо, выберите операционный усилитель с низким Vos и низким дрейфом Vos. Выберите операционный усилитель с очень низким коэффициентом шума, если схемы датчика, которые вы запитываете, используются для очень маленьких измерений.

Ваша схема - она ​​не будет работать - вы поместили усиление в петлю обратной связи операционного усилителя, и она будет петь и кричать с колебаниями, потому что операционные усилители не предназначены для такого дополнительного усиления. Откуда берется дополнительная прибыль? МОП-транзистор является общим истоком в нагрузочном резисторе. Его усиление равно сопротивлению стока, деленному на сопротивление истока. У вас нулевое сопротивление истока и сток 100 Ом. Нужно ли мне объяснять больше?

Эмиттерный повторитель — вам нужно подать 1 ампер на ваши датчики, и использование эмиттерного повторителя с коэффициентом усиления / Hfe, скажем, 50 означает, что ваш операционный усилитель должен подавать 20 мА в базу — это не должно быть проблемой, учитывая, что ваше напряжение питания составляет 12 В, и вам нужно всего лишь произвести 3,14 В. Однако вы столкнетесь с проблемой рассеивания мощности. 1 А через транзистор с напряжением около 9 В означает 9 Вт мощности, отдаваемой в виде тепла.

Опустите шину питания - я настоятельно рекомендую вам запустить схему от более низкой шины питания, например 5 В. Тогда вы обнаружите, что мощность составляет всего около 2 Вт, и умеренный радиатор сделает эту работу.

Но будьте осторожны - теперь при этом возникают дополнительные проблемы. Вы обнаружите, что BJT работает ближе к насыщению, и, возможно, коэффициент усиления упадет до 20, что означает, что ток от операционного усилителя должен достигать 50 мА. Большинство операционных усилителей этого не делают, поэтому вам придется найти тот, который это делает. Я бы начал с рассмотрения AD8605 — он может выдавать +/-80 мА и будет почти «от сети к сети» с более нормальными нагрузками, такими как 10 мА. Он также имеет довольно низкий уровень шума. Вос может быть немного выше для вашего приложения.

Истоковый повторитель MOSFET — в качестве альтернативы используйте N-канальный MOSFET вместо BJT — для этого практически не требуется управляющий ток от операционного усилителя — недостаток — выберите один с довольно низким Vgs (порог), иначе вы не получите выходной сигнал от операционного усилителя. ампер достаточно высок, чтобы правильно включить его в условиях большой нагрузки.

Цепь OP, скорее всего, будет колебаться, как показано на рисунке. Но это, вероятно, можно компенсировать емкостью на выходе Vout, как это рекомендуется/требуется практически для каждого существующего линейного регулятора.
@ThePhoton, возможно, это сработает, но его нужно будет заглушить большой крышкой. Полевой транзистор также может быть где угодно в контуре - это может быть, ради аргументов, дополнительная транзисторная ступень в операционном усилителе, НО, если операционный усилитель является чем-то приличным, он будет работать близко к пределу нестабильности (с единичным коэффициентом усиления). обратной связи) и добавление усиления от 10 до 100 заставит его петь. Это будет стабильнее при больших нагрузках, но я не вижу большого преимущества, пытаясь заставить это работать. Могу поспорить, что у регуляторов напряжения есть резервная емкость в усилителе ошибки по сравнению с готовыми операционными усилителями.
Да, вам нужно объяснить больше. Чем плох высокий коэффициент усиления с отрицательной обратной связью? Также не является ли «усиление» транзистора здесь наклоном Vgs-Isd, умноженным на сопротивление нагрузки? Я в порядке с использованием BJT, хотя.
Операционный усилитель имеет усиление по постоянному току, возможно, 1e6, и всего на 10 Гц предел скорости нарастания уже съедает его. Отсюда примерно до 1 МГц, когда операционный усилитель падает G = 1, это 1/2 пути (сдвиг 90º) к нестабильности, и обычно к тому времени, когда достигается единичное усиление, вокруг этого почти снова поворачивает за угол и вызывает полную нестабильность операционного усилителя. Так что если к отрицательной обратной связи добавить немного усиления - она ​​поет. См. это electronics.stackexchange.com/questions/69506/…
Дело не в том, что я предлагаю использовать BJT — я предлагаю использовать повторитель источника или эмиттера, и оба они имеют единичное усиление.
ИС регулятора напряжения с внешним источником опорного напряжения
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v