LM10 Op Amp Application Circuits - Fungerer med 1,1 V.

LM10 er en banebrytende operasjonsforsterker designet for å operere fra strømforsyninger med en ende med spenninger så lave som 1,1V og opp til så høye som 40V.

Som det kan sees i figur 1, består enheten av en op amp, en presisjons 200 mV båndgapsspenningsreferanse og en referanseforsterker, alt innkapslet i en enkelt 8-pinners bunt.

I dette innlegget tar vi en titt på en hel haug med funksjonelle applikasjonskretser ved hjelp av enheten LM 10.

Grunnleggende LM10-konfigurasjon

Den grunnleggende konfigurasjonen for en LM10 op-forsterker er vist i følgende figur:

I kretsen ovenfor kan vi se at LM10 er koblet på en ganske uvanlig måte, som er forskjellig fra andre op-forsterkere.

Her er utgangen koblet til den positive linjen, noe som betyr at den shunts eller kortslutter den positive linjen med bakken, avhengig av en gitt inngangsterskeldeteksjon.

Dette innebærer også at, i denne shuntregulator-modusen, må det positive til op-forsterkeren tilføres via en motstand.

Pin3, som er den ikke-inverterende inngangen til op-forsterkeren, er koblet til en fast referansespenning på 200 mV gjennom referanse pinouts 1 og 8 på IC.

Når pin3 blir satt til en fast referanse, blir pin2 nå detektorinngangen til op-amperen og kan brukes til å detektere en ønsket spenningsterskel fra en ekstern parameter.

Alle LM10-applikasjonskretsene som er forklart nedenfor, er basert på den ovenfor forklarte grunnleggende shunt-modusen.

LM10 Op Amp Presisjonsspenningsregulator kretser

På grunn av den innebygde presisjonsspenningsreferansen og op -ampen, blir LM10 best egnet for applikasjoner med spenningsregulator. Figur 2 til 9 viser flere praktiske kretsløp av denne sorten.

200 mV til 200 V referansegenerator : ICs innebygde referanse og forsterker er vant til å skape et spenningsnivå på 200 mV til 20 volt som påføres op amp-inngangen, sett opp som en spenningsfølger og forbedrer den tilgjengelige utgangsstrømmen til rundt 20 mA.

0 til 20 V 1 Amp variabel regulator : I figur 3 utvikler den interne referansen og forsterkeren en fast 20 volt, som påføres potten RV1. Op-amp og transistor Q1 er koblet som en spenningsfølger for å forsterke utgangen på 0-20 volt til strøm med størrelser nær mange hundre milliampere.

Fast 5 V 20 mA regulator : I fig. 4 blir op-amp-inngangen hentet rett fra 200 mV-referansen, for å gi en 5 volt utgang.

0 til 5 V regulator : I fig. 5 er op-amp-inngangen anskaffet og konfigurerer en intern 0-200 mV referanse for å produsere en 0-5 volt utgang.

50 V til 200 V Variabel regulert forsyning : Figur 6 og 7 viser hvordan LM 10 kunne brukes på en 'flytende' måte for å produsere høye utgangsspenninger. Vær oppmerksom på i hver av disse kretsene påføres IC i 'shunt' -modus gjennom belastningsmotstand R3, slik at bare en liten mengde volt opprettes over selve LM 10.

Enkel Lab strømforsyning: Ovennevnte konsepter kan ytterligere oppgraderes til en fullverdig 0 til 50 V justerbar laboratorie strømforsyning som vist nedenfor.

En kortslutningsbeskyttet versjon av den ovennevnte 250 V regulatoren kan sees i følgende diagram

5 V Shunt Regulator Circuit: En enkel illustrasjon av LM 10-applikasjonen i en 5 volt shuntregulator.

Figur 9 nedenfor viser nøyaktig hvordan IC kan konfigureres til å fungere som en negativ spenningsregulator.

Figur: 9

LM10 Presisjonsspenning / strømovervåkningskretser

LM10 fungerer også bra i en rekke spennings-, strøm- og motstandsavhengige feilindikatorkretser med hørbare eller visuelle signaler.

Figur 10 til 23 viser denne typen design. I figurene 10 til 17 kretser er op-ampen brukt som en grunnleggende spenningskomparator, der utgangen driver enten en LED-peker eller en hørbar alarmenhet gjennom en passende strømbegrensningsmotstand.

Overspenningsindikator: I figur 10 ovenfor er IC LM10 konfigurert som en overspenningsindikatorkrets. Avfølingsspenningen påføres den ikke-inverterende pinnen # 3 på op-amp, og referansespenningen ved pin8 genereres av LM10s interne spenningsreferanse og referanseforsterker og tilføres til inverteringspinnen nr. 2 på op -amp .

Ovennevnte design kan også konfigureres på følgende alternative måte, som også vil tjene til å indikere en overspenningstilstand

Figur 11 nedenfor viser en annen strategi som brukes i overspenningsindikatorkretsen her. En 200 mV-referanse blir brukt på en inngangsstift på op-forsterkeren, og en resistiv divideringsvariasjon av testspenningen påføres en annen.

En underspenningsindikatorkrets vist i følgende figur 12 fungerer med det samme konseptet, bortsett fra at konfigurasjonen for op-amp-inngangsstiften tilfeldigvis byttes med hverandre. Et kjennetegn ved begge disse kretsene er at forsyningsspenningen LM10 må være høyere enn den anbefalte utløserspenningen.

Figur 13 nedenfor viser en meget nøyaktig underspenningsindikator ved bruk av LED eller hørbar varsel. Inngangssensitivitet 50k / v.

Fig. 14 (nedenfor): presisjons-LM10-basert overspenningsindikator ved hjelp av LED eller hørbar alarmenhet. LED-en vil begynne å indikere om det er en overspenningssituasjon som svar på en strømutløser ved R1 / R2-krysset.

En nøyaktig indikatorkrets for lavstrøm ved bruk av op amp LM10 er vist i det følgende Fig. 15 som lyser opp en LED- eller summervarsel når strømmen gjennom R1 faller under et innstilt terskelnivå.

Universal varme- / lyssensorforsterker: Figur 16 viser en høy presisjonskrets som kan aktiveres via en ekstern parameter, for eksempel gjennom lys- eller temperatursensorer. Disse sensorene skal ha en resistiv karakteristikk som LDR eller termistor.

Figur 1 6

I disse designene blir den resistive komponenten seksjon av en Wheatstone-bro som drives gjennom LM10s spenningsreferanseforsterker, og broutgangen blir brukt for å slå på op-forsterkeren som er rigget som en komparator. I illustrasjonene som er demonstrert, får broen strøm fra en 2V2-forsyning.

Eksterne sensormoduler ved bruk av LM10

Op amp LM10 kan også effektivt brukes som en presisjonsmodul for fjernmåling, som kan fungere som temperatur, lys, spenningsdetektorer på et eksternt sted langt borte fra selve måleenheten. Fjernsignalene overføres via passende skjermede kabler.

Ekstern sensor for høy temperatur

Den neste figuren viser hvordan en LM10 IC kan konfigureres til å oppdage høye temperaturer i størrelsesorden 500 til 800 grader Celsius. Kretsen kan således også brukes som en ekstern brannfare detektor modul

* Maksimum 800 graders deteksjonsterskel for høy temperatur oppnås ved å koble 'balansepinnen' til IC-en med 'referansepinnen'.

Ekstern vibrasjonsdetektor: Det neste diagrammet viser hvordan IC LM10 kan brukes til å lage ekstern vibrasjonssensormodul. Sensoren kan være en piezo basert svinger eller lignende.

Ekstern broforsterkerføler

Diagrammet nedenfor viser at LM10 har en ekstern resistiv broforsterkerføler.

I motstanden kan hvilken som helst av motstandene erstattes med en sensor som en LDR, fotodiode, termistor, piezo-svinger, for å lage en relevant sensorforsterker. for å oppdage en over- eller nedre terskel for den oppdagede parameteren.

Forsterker for termoelement

TIL termoelement er en enhet som består av to forskjellige metallstenger eller ledninger sammenføyd ved å vri på endene.

Nå, når en av terminalene holdes ved mye høyere temperatur enn den andre enden, begynner strømmen å strømme gjennom lederen på grunn av temperaturforskjellen i endene av forskjellige metaller.

I et termoelementnettverk som forklart ovenfor, blir den ene enden referansepunktet, mens den andre enden blir sensepunktet.

Imidlertid kan strømmen utviklet i et termoelement være ekstremt liten i størrelsesorden mikroforsterkere.

Følgende krets som bruker LM10 op amp kan brukes til å forsterke den lave strømmen fra et termoelement til målbare nivåer.

Her genererer LM134 en presis referanse over den ene enden av termoelementelementet, slik at en nøyaktig differensialtemperatur kan oppdages fra den andre enden av termoelementet, ved op-amp.

Diverse kretser ved bruk av Op amp LM10

Batterinivåindikator: Batteriets spenningsovervåkningskrets vist nedenfor bruker en enkelt LM10 IC for å indikere batterinivået når det faller under en viss spesifisert grense. Her forblir LED-lampen sterkt så lenge spenningen er over 7V og slår seg av når den faller under 6V.

Presisjonstermometerkrets

De neste designene viser en presisjonstermometerkrets med en enkelt LM10 IC.

LM134 i kretsen fungerer som en temperatursensor, som konverterer temperaturen til proporsjonal mengde spenning.

Den konverterer hver grad temperaturendring til 10 mV. Denne konverteringen er rettet vises over et 0-100uA mikro-amperemeter gjennom IC LM10 som er konfigurert som en spenningsfølger / forsterker.

Hvis du har spørsmål eller tvil angående noen av de ovennevnte forklarte LM10 op amp applikasjonskretsene, kan du gjerne kontakte meg gjennom kommentarer nedenfor.

Meterforsterkerkrets

LM10 kan også effektivt brukes til å forsterke millivolt og vise avlesningen over en passende spolemåler.

Kretsen nedenfor er en slik krets der inngangsspenninger fra 1 mV til 100 mV forsterkes 100 ganger og produseres over en milliampometer, passende kalibrert for å lese milivolt.

Designet inkluderer også et nulljusteringsanlegg som lar brukeren justere målerålen til nøyaktig null slik at den endelige avlesningen er nøyaktig og feilfri.

Den største fordelen med denne kretsen er at den fungerer med en enkelt AAA 1,5 V-celle.

Ovennevnte LM10-baserte meterforsterkerkrets kan forbedres ytterligere til en 4-graders justerbar millivolt meter forsterkerkrets som vist i følgende diagram.

Referanse: LM10