מקור מדויק הנוכחי הוא גוש בניין בסיסי באלקטרוניקה מעבדה, המאפשר מהנדסים וחוקרים לספק זרם יציב, נשלט במדויק לטעון ללא קשר לריאציות בהתנגדות עומס.מגברים תפעוליים (op amps) לספק נתיב אלגנטי להשגת הדיוק הזה, למינוף רווח גבוה שלהם, ירידה נמוכה, ולהיפך. מאמר זה חוקר את העיצוב, בנייה, אופטימיזציה של מוצר מבוסס דגימה, אופטימיזציה של ביצועים מותאמים למעבדה אמין, מבטיח ביצועים מתקדמים ויעילים.

הבנה של מקורות נוכחיים קבועים

מקור אידיאלי הנוכחי שומר על פלט נוכחי מוגדר ללא קשר למתח מעבר למסופים שלה. בפועל, מקורות אמיתיים הנוכחיים יש תנופה פלט סופי טווח מתח עמידה מוגבל.התת הפלט קובעת כמה טוב המקור דוחה שינויים; תנופה גבוהה יותר מניבה עומס גבוה יותר התנהגות קבועה טובה יותר.הציות מגדיר את המתח המקסימלי שיכול להתפתח בעוד עדיין regulating נוכחי עבור עבודה, מקור גבוה חייב לשלב חיישנים גבוהים כדי להתאים חיישנים גבוהים.

(העיקרון הבסיסי כולל חישה את ההווה באמצעות התנגדות ושימוש משוב שלילי לייצובו.על ידי שליטה במתח על פני התנגדות ידועה, הזרם נקבע על ידי חוק הומא: אני = V/R. כל סחף בהתנגדות העומס יגרום לתחושה של ה- 0:1Fate את המתח הפלט שלה כדי לשמור על תחושת ההתנגדות הרצויה, ובכך לשמור על זרם ה-DFLT של זרם יעיל מאוד, הוא מקבל את הדיוק של ה-F2, אשר הוא יעיל, אשר הוא יעיל, אשר הוא יעיל, אשר הוא יעיל, כלומר, כלומר, על ידי ה-DF2, אשר הוא יעיל מאוד, אשר הוא יעיל, אשר הוא יעיל, אשר הוא יעיל, אשר הוא יעיל, על ידי ה-FVFVFVFal, אשר הוא יעיל, אשר הוא יעיל, אשר הוא יעיל, אשר הוא יעיל, על ידי LT.

[[1924]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]

(ב) ויקרא ויקרא: ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

מדוע Op Amps Excel בעיצוב מקור נוכחי

מגבר תפעולי אידיאלי עבור מעגלי מקור נוכחיים בשל מספר תכונות מפתח:

  • (ה) [ה]התקבלות הפתוחות הגבוהה [ה] ב'''' (ב') – זה מקטין את הטעות בלולאת משוב, ומבטיח את המתח מעבר לתחושה שמנוגדת בדיוק בעקבות ההתייחסות.
  • (FLT:0)Low קלט את המתח הראשון של ההרחבה: ⁇ דיוק מודרני כמו OPA277 יש מתחים מלמטה 100 & #956;V, צמצום שגיאות נוכחיות שיטתיות.
  • (ב) .0) ,0 (הטיה של ⁇ ) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (FLT:0) יציבות הטמפרטורה יוצאת דופן (FLT:1) - תסמינים רבים מפורטים על פני טווחי טמפרטורה רחבים, הכרחי עבור מדידות מעבדה חוזרות.
  • (FLT:0)עיצוב גמישותFLT:1) - ניתן להגדיר את Op amps במספר התנצלות (למשל, עומס צף או מעוות) כדי להתאים למתקנים ניסיוניים שונים.

בעוד LM741 קלאסי הוא מספיק עבור דמונים בסיסיים, מעבדה מדויקת עובד היתרונות של מכשירים מודרניים יותר.בחירה של mp צריך לשקול פרמטרים כגון יחס דחיית כוח (PSRR), יחס דחייה משותף (CMRR), ויכולת כונן התפוקה. עבור חישה נוכחית גבוהה בצד הנוכחי, הבדל תצורה מגבר יכול לשמש, אבל העליון כאן מניח עומס הקרקע.

בחירה מתאימה ל- Laboratory-Grade Performance

בחירת הרכיבים הנכונים היא קריטית להשגת הדיוק והיציבות הרצויים.יש לבחור כל רכיב למזער סחף, רעש וטעויות סובלנות.

המגבר המבצע

(ב) שימוש במעבדה למטרות כלליות, ה-FLT:0.TL071031031031ELT) מציע ל-JFET קלטות בעלות נמוכה של רעש גבוה יותר, לשקול את ה-FLT:2OPA277FLT 3, או FLT:4 ADA4077 מ"ל:5, אשר כולל קיבולת נמוכה מאוד ו-32-Flasti)

השומר החושי

התחושה מתנגדת מתמירת הנוכחית למתח לפידבקים.דיוק שלה משפיע ישירות על נקודת המוצא הנוכחית. השתמש בהתנגדות עם חסכוני טמפרטורה נמוכה (למשל, ו#177;25 ppm/#176;C או טוב יותר) וסובלנות הדוקה (0.1% או פחות) מפולט מתכת או מתנגדים דקים ל- 100 נקודות, דירוג החשמל חייב להיות מספיק; השתמש ב-P17 עד ל- 10/A4 מ', אך הוא לפחות עד 100.

מקור: Voltage Source

מתח ההתייחסות קובע את הזרם הנוכחי.הפניה יציבה היא חיונית. השתמש בהתייחסות למתח מדויק כמו FLT:0.LM40404040FLT:1 או FLT:2F33xxcioFLT 3 סדרה, או ליצור מפיץ מתח מאספקת חשמל מוסדרת.עבור ניסויים הדורשים זרם משתנה, מדמ"ל נמוך או ממיר דיגיטלי-to-analoger (C) יכול להתאים את ה-F56 לרעש קרמיקה ו-FD.

כוח אספקה

רוב ה- amps דורש היצע כפול (למשל, ו-#177;15 V) עבור פלט סימטרית נדנדה.עם זאת, פעולה חד-פעמית אפשרית עם מכשירים חד-פעמיים.להבטיח כי מתח האספקה גבוה מספיק מאשר מתח הציות להימנע מחיקה.לדוגמה, A ±15 V יכול לתמוך במגוון של בערך ו-#177; V, בהתאם ל- קיבולת נמוכה לשימוש.

עיצוב מעגלי: מקור הטופולוגיה הנוכחי הבסיסי

התצורה הנוכחית של תצורה של קוד-אמפ היא המקור הנוכחי הנשלט על ידי 0voltage (VCCS)FLT:1 באמצעות התנגדות הגיונית בלולאת משוב.האופי גורם למתח בהמנעה של קלט שווה את המתח ההתייחסות במתח הלא-inverting בקלט.

[[1924]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]

(ב) [17] [17] , [17] ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

דוגמא: 10 mA Precision Current Source

(ב) [17] , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

יציבות וסגיעה

מקורות נוכחיים של Op-amp יכולים לצוץ עקב עומסים קיבוליים או parasitics.כדי להבטיח יציבות, להוסיף התנגדות קטנה (למשל, 50–100 Ω) בסדרה עם הפלט לפני ההגיון התנגדות, ועומס קטן (למשל, 10-100 p) מהפלט להפחתה של שלב הפיצויים המדויקים על ידי קיבול (F) עם יציבות של 100-F).

מדריך בנייה שלב-בי-Step Construction Guide

בנה את המעגל על לוח רוחב או אבטיפוס. השתמש קצר, ישיר לחדול מ אינדוקדק של אינדוקציה parasitic ורעש.עקוב אחר סיכות של ה- TL071 שלך: 1 offset אפס, 2 inverting קלט, 3 לא-inverting קלט, 4, 5 מ"ק, 6, V +, 8NC).

  1. צור את לוחות הכוח של mp: סמן 7 עד +15 V ו- pin 4 עד −15 V. Add 0.1 μF עקף capaciacitors מכל סיכה אספקה לקרקע, ממוקם קרוב ככל האפשר ל pins. כמו כן, להוסיף 10 & #956; Flytic capacitor מכל מטענים אספקת קרקע עבור decoupling.
  2. צור קשר עם מקור מתח שאינו מונע (עמ' 3) למקור המתח ההתייחסות.אם באמצעות מתפצל מתח מאספקת החשמל, השתמש בהתנגדות מדויקת (למשל 0.1%) ומצמץ את התפוקה עם אמפ אגין אחד אם יש צורך להימנע מטעינה.
  3. חיבור הקלט המופנם (עמ' 2) לצומת של התנגדות החושים והעומס.
  4. הניחו את התחושה התנגדות (100 ו-#937; 0.1%, 1/4 W) בין פלט האמפ (עמ' 6) לבין העומס.
  5. צור קשר עם התנגדות העומס (למשל 100 & #937; 1 W) בין התנגדות החושים לבין הקרקע. עבור בדיקות ראשוניות, השתמש התנגדות כוח שיכול להתמודד עם הניתוק הצפוי.
  6. החל את הכוח ולוודא את הזרם באמצעות רבמטר בסדרה עם העומס.קבע את המנטר למצב הנוכחי (למשל, 200 מ"א טווח) ולהכניס אותו בסדרה בין התנגדות החושים לבין העומס.
  7. (ה) לפסוק "[[1924]]]]]]" [[1924]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]

(FLT:0) ,Troubleshooting:FLT:1hil אם הזרם אינו צפוי, לבדוק את הוסציולים בפלט עם אוקטילוסקופ. הוסף 100 pF capacitor מפלט כדי למנוע קלט לייצב.

מהירויות והתאמות

כדי להגיע לשווי מדויק, השתמש בטרימ רב-החזור כדי להגדיר את מתח ההתייחסות. לדוגמה, להשתמש 10 k & #937; 3mmer על פני יחס יציב 2.5 V (למשל, LM40-25) כדי לחלק את הפלט הרצוי VFLT:0refFLT:1; 3mmer צריך להיות סוג רב-פעמי (למשל, רזולוציה נמוכה) עם D17 / 0v) עבור פילטר 1D2 (D) נמוך (D.

ניתן למזער את השפעות הטמפרטורה על ידי בחירת רכיבים עם טמפרטורות נמוכות coefficients.הסחף של אמפ (בדרך כלל <1 & # 956;V / #176;C) ואת ה- TCR של הסנסטור (<25 pp/#176; C) לתרום. עבור יציבות ברמת מעבדה, לשקול שימוש ברשת התנגדות מדויקת עם TCR.

יישומי מעבדה מעשיים

מקור נוכחי של אגד הוא חיוני בניסויים מעבדה רבים.היכולת שלה לספק זרם יציב, מותאם הופכת אותו לכלי צדדי עבור מגוון רחב של מדידות.

  • (FLT:0LED בדיקות ואפיון 1) - כונן נוריות עם זרם קבוע כדי למדוד אינטנסיביות ויעילות זוהרת.העיגול יכול לטאטא את הזרם באמצעות DAC ולהקליט את מערכת היחסים קדימה מתח מתח מתח.
  • (FLT:0)Sensor הטיה של FLT:1 - חיישנים רבים (למשל, המrmistors, photodiodes) דורשים זרם הטיה יציבה עבור פלט ליניארי.לדוגמה, ממתאם ההטיה עם 100 ו- #956; A למדידת טמפרטורה מדויקת.
  • (FLT:0) גילוי טמפרטורה של טמפרטורות (RTD) מדידת ה- 1:1 - תחזיות עבור RTDs חייבות להיות יציבות ונמוכות מספיק כדי להימנע מהתחממות עצמית (בדרך כלל 1 מ"א עבור 100 ו- #937; RTD).
  • (FLT:0)ElectroכימיהFLT:1 - פוטנטיוסט וגלוואנוסט עבור תנומטים מחזוריים להשתמש במקורות הנוכחיים דיוק כדי להניע את התא אלקטרוכימי.
  • (ב) ,0) ,(התקב"ה) , אספקת בסיס קבוע הנוכחי כדי למדוד את המאפיינים של אספנים על מדבקה.
  • (FLT:0) spectroscopyofLT:1) - השתמש במקור נוכחי כדי להזריק זרם AC או DC ידוע לחומר ולקבוע את תגובת המתח על פני תדירות.
  • (ב) ⁇ :0) , 000 ⁇ של מטר הנוכחי של כפל 1 - יוצר זרמים ידועים כדי לעגל מילימטרים ובדיקות נוכחיות עם דיוק גבוה.

התנצלות מתקדמת ל-Goverd Performance

לקבלת יישומים תובעניים יותר, שקול מעגלים מתקדמים אלה שמשפרים דיוק, אימפולסי פלט, או טווח נוכחי.

כיצד היבשה הנוכחית שואבת

המשאבה הנוכחית של Howland (הידועה גם כמקור מבוקר עם עומס צף) משתמשת באמפ עם רשת מאוזנת של התנגדות להניע עומס שאינו מעוגן ישירות.הפלט הוא גבוה מאוד (בדרך כלל > 10 MΩ) על טווח תדר רחב.העיגול דורש ארבעה מתנגדים עם דיוק גבוה (0.1%) כדי לשמור על דחייה משותפת עבור אחד מעבורת תאים אלקטרוכימיים כגון: כיצד זה חייב להיות מוקרן כראוי יישומים.

המונחים: discrete Transistors

כדי להשיג זרמים מעבר ליכולת הנהיגה של אמפ (למשל, >50 מ"א), להוסיף כוח transistor (BJT או MOSFET) בתוך לולאת משוב.התחושה התנגדות נשאר בפלט (BJT) או מקור (MOSFET) או מקור (MOSFET) נתיב גרור את הבסיס (או שער), transist מטפל עומסי העומסים בטווח הנוכחי יכול לספק את ה- 10 קטינה מספיק.

בקרה דיגיטלית עם DACs

ליזום ממיר דיגיטלי-ל-אנליזה (DAC) כדי לתכנן את מתח ההתייחסות.מיקרובקר יכול להתאים את הזרם בזמן אמת, המאפשר רצף בדיקה אוטומטי. השתמש ב- DAC עם סחף נמוך ורזולוציה גבוהה (למשל, 16 סיביות) לשליטה נוחה.התפוק DAC צריך להיות מוקרן ומסונן לפני חיבור לתצורה של לא-מפוסק לא-אין-אפשר גישה זו לאוטומציה מתקדמת.

מסקנה

בניית מקור מדויק עם OPES הוא פרויקט מתגמל המספק כלי רב צדדי עבור ניסויים מעבדה. על ידי הבנת עקרונות של משוב, בחירת רכיבים איכותיים, ולאחר שיטות בנייה קול, אתה יכול להשיג accuracies טוב יותר מ 0.1%. בין אם אתה מאפיין נוריות, הטיות חיישנים, או ביצוע מדידות אלקטרו-כימיות, מקור נוכחי מעוצב היטב ישפר את האמינות וחזור של הנתונים שלך עם amps כדי להתאים את האופטיקה שלך כדי להתאים את האופטימיים שלך כדי להתאים את המשתנים כדי להתאים את המשתנים שלך כדי להתאים את האופטימיים שלך כדי להתאים את האופטימיים שלך כדי להתאים את המשתנים כדי להתאים את המשתנים כדי להתאים את האופטימיים שלך כדי להתאים את האופטימיים שלך כדי להתאים את האופטימיים שלך כדי להתאים את המשתנים שלך כדי להתאים את המשתנים שלך כדי להתאים את המשתנים כדי להתאים את המשתנים כדי להתאים את המשתנים שלך.

(בקריאה נוספת, חקרו את רשימות היישום מ-FLT:0) מכשירים אנלוגים על בניית מקורות נוכחיים של LT:1 ו-FLT:2Texas Instruments מדריך למקורות הנוכחיים מדויקים של ההרחבה 3, כמו כן, מאמר ה-FLT:4Wikipedia על מקורות קבועים FLT:5 מספק סקירה כללית.