Схема операционного усилителя и входное сопротивление

Я пытаюсь понять эту схему операционного усилителя, полученную от одного из наших поставщиков. Вход на разъеме Х9 – датчик скорости (магнитный датчик). Амплитуда напряжения на нем пропорциональна скорости вращения двигателя (до 7500 Гц).

Насколько я понимаю, ОУ IC11 играет роль схемы дифференциального усилителя. С делителями напряжения, изготовленными из R282, R306, R283 и R305, на обоих входах имеется смещение 3 В (вероятно, потому, что это операционный усилитель с одним источником питания), поэтому сигнал, поступающий от X9, смещается вверх. У меня три вопроса:

  • Каким будет входное сопротивление этой цепи (видимое с датчика?)
  • Какова роль D515 и R281 + R318 + R308? Я предполагаю, что D515 здесь, чтобы не мешать питанию 5В, но зачем там резисторы?)
  • Z1 действует как ограничитель напряжения? Если да, то D516 и D517 недостаточно?

Схема

Спасибо!

Почему бы не попробовать смоделировать это?
LM2903 — это компаратор . Также следует отметить, что отзывы положительные .
Амплитуда его напряжения пропорциональна скорости вращения двигателя (до 7500 Гц) . Учитывая схему (и, в частности, имя сети на выходном узле), я ожидаю, что частота входного сигнала пропорциональна скорости двигателя.
Я не могу смоделировать это сегодня, но я обязательно сделаю это завтра. Я не знал, что это компаратор и триггер Шмитта. Каким будет пороговое значение? Я не уверен в этом. Почему вывод плохой? @user287001
Вот онлайн-калькулятор, чтобы вычислить это: sim.okawa-denshi.jp/en/compkeisan.htm . Что касается того, почему выход «плохой», может быть, это не значит, что вы думали, что это выходное напряжение, а не импульсный выход?

Ответы (1)

Это схема триггера Шмитта. Вся эта тарабарщина на входе предназначена для защиты входа и для смещения входов операционного усилителя (фактически компаратора) в рабочей средней точке.

Сигнал датчика подается по переменному току на вход (-) через C786. Он смещен на 3/5 VCC на R305/306 до чистого импеданса 120K. R307 действует как делитель напряжения с R305/306 и немного снижает усиление, действуя как RC-фильтр верхних частот с C786. Фактический входной импеданс зависит от частоты и составляет около 195 кОм справа от C786.

Далее по входу R281/R318 и D515 образуют цепь смещения. D515 — защита от обратной полярности/протечки. Общий импеданс будет немного меньше, чем делитель, который вы добавляете в нисходящем потоке: около 1 кОм в зависимости от частоты.

R308 и Z1 — входная защита. Z1 ограничивает размах напряжения до +5,1/-0,6В. R308 ограничивает ток до Z1, поэтому он не принимает на себя всю тяжесть всплеска электростатического разряда.

D516/D517 дополнительно ограничивают вход до VCC +0,3 В и -0,3 В. Будучи типами Шоттки, они имеют более быстрый отклик, чем Zener Z1. На мой взгляд, что-то вроде ремня и подтяжек.

На стороне компаратора (+) находится цепь смещения R282/283. Он не только устанавливает рабочую точку 3/5 VCC, но и работает с R309, чтобы обеспечить мгновенное действие гистерезиса (триггер Шмитта) для выравнивания сигнала.

Все это говорит о том, что если дизайнер был так озабочен переходными процессами, он не позаботился о входе заземления. Это большая уязвимость. Я бы добавил синфазный фильтр между X1 и остальными сигналами.

Большое спасибо за полный ответ. У меня есть несколько замечаний: - Разве R305 и R306 не образуют смещение на 3/5 от VCC? 2/3 Было бы с резисторами 100k и 200k. -Как вы находите входное сопротивление 325 кОм и 2,5 кОм? -Как бы вы разработали этот синфазный фильтр?
Я обновил свои расчеты. Фильтр синфазного сигнала будет использовать тип для дифференциального входа; провода датчика будут проходить через это. Я бы дополнительно изолировал вход по переменному току как со стороны «GND», так и со стороны сигнала.
Еще кое-что. Если это для тех, кто не хочет определять положение (например, датчик угла поворота коленчатого вала), полярность имеет значение, поскольку сигнал не симметричен.
Приложение представляет собой датчик скорости двигателя. Датчик является магниторезистивным, а выходное напряжение пропорционально скорости. Я все читаю, пытаюсь понять. Нет ли ошибки со значениями R318 и R281, которые следует поменять местами?
Итак, датчик MR выдает импульсы и требует смещения постоянного тока для работы. Он смещен на 1,7 В. (2/5 * 4,3 В). Может не хватило? Проверьте спецификацию датчика. Если поменять местами резисторы смещения, то напряжение смещения будет 2,6 В, а колебания будут немного больше.
Хорошо, я не знал, что датчик должен быть смещен. Теперь я понимаю. Спасибо!
Чего не хватает в вашем вопросе, так это самой таблицы данных датчика. Тогда мы бы знали такие вещи, как его номинальное сопротивление и то, насколько сильно он колеблется в ответ на магнит. Этот размах должен быть достаточно большим, чтобы преодолеть гистерезис триггера Шмитта, иначе он не сработает. Тем не менее, даже если датчик настроен на угловой выходной сигнал (это возможно при правильном расположении датчика и магнита), схема, которую вы показываете, выдает только прямоугольный сигнал тахометра. Это не делает DC.
Я согласен, что это важная информация, но сейчас у меня нет доступа к таблице данных. Я вернусь, когда у меня будет даташит. На данный момент я хорошо понял схему, и я благодарю вас за это.
Схема операционного усилителя и входное сопротивление
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v