Ang aktibong mga limitasyon at mga gupit na sirkito ay mga pangunahing mga bloke sa paggawa ng mga elektronikong aparato, na nagbibigay ng mahalagang proteksiyon sa hudyat at pormang nag - aayos para sa sensitibong mga sangkap sa daloy ng tubig. sa pamamagitan ng pag - aalis ng mga makina sa operasyon (op amps), ang mga disenyador ay makagagawa ng eksakto, nababago, at paulit - ulit na pagtatakda ng paggawi na hindi kayang ihatid ng walang - kibong mga diode stack lamang.

Pag - unawa sa Aktibong mga Limiter at Pag - aayos ng mga Dibisyon

Ang isang aktibong tagapatala ay isang sirkito na pumipigil sa pag-iinam ng isang input signal sa isang prefinfluential range, karaniwang upang protektahan ang ADC inputs, amplifier stage, o microcontrol pins mula sa overvoltage. di tulad ng simpleng densive limiting na gumagamit ng mga zener diode o resistor divider, ang mga aktibong limitler ay naglalagay ng isang op amp upang makapagbigay ng eksaktong kinokontrol na mga stands na may kaunting karga sa signal source.

Ang mga sirkitong pang-impop ay isang subset ng mga limitasyon na sadyang nagreresulta sa waveform minsang ito ay lumampas sa isang stage circulation, na kadalasang ginagamit sa mga audio effect, waveform ageration, at mga sistema ng komunikasyon upang hubugin ang mga signal. Ang pangunahing pagkakaiba ay nasa layon: ang mga nagtatakda ay naglalayong panatilihin ang pagiging tapat ng signal habang na nagipit ng labis na eksplorasyon, samantalang ang mga sirkitong pang-ikot ay sa mga waveform sa itaas ng gabilya para sa mga layuning masining o pang-aksyon.

Mga Simulain sa Disenyo ng mga Op-Based Limiters

Ang core na mekanismo sa isang omp-based na limiter ay isang feedback loop na naghahambing ng input signal laban sa isa o higit pang mga reference boltahe. Kapag ang input ay lumampas sa reperensiya, ang isang diode ay nagiging forward-biased, binabago ang feedback path at pilit na ang op amp output sa isang kontroladong antas.Ang negatibong feedback na ito ay tumitiyak sa pag-i-ist ng standing ay makinis at tumpak, hindi tulad ng mga diode adrode forward drivision at temper sensiture.

Pangunahing Aktibong Panugtog

Ang isang pamantayang positibo/negative aktibong limitasyon ay gumagamit ng dalawang diode at dalawang reperensiyang mga mapagkukunan ng boltahe na konektado sa hindi-inverting input ng op amp. Ang input signal ay inilalapat sa inverting input. Kapag Ang [[FLT:in[[FL] Ang [[FL] ay nasa itaas ng positibong reperensiya[[FLT4][[FLT][T][TC.[TC.[T] [[T] [[T] [[T] [[T] Ang [[T] [[T] [[T] [[T] [[T] [[T] [[T] ay isang sanggunian][T][T] [[T] [[T][T] [[T] [[T] [[T] [[C.[T] [[T] [[T] [[C.[T] [[C.[C.[C.[C.[T] [[T] [[[T]] [[

Pagbubukod sa Op Amp Pakain

Ang diode drop ( ⁇ 0.6 V para sa silicon) ay nagpapakilala ng isang gastate offset. Upang alisin ang pagkakamaling ito, ang mga nagdidisenyo ay kadalasang gumagamit ng ⁇ super diode ⁇ ific refix kung saan ang diode ay nasa loob ng op amplift loop. Ito ay epektibong nagpapawalang bisa sa pag-urong ng advancement, nagbibigay ng limitasyon sa mga stage na sumusubaybay sa mga sub-millivolt performancy at revival. Para sa mga aplikasyon na nangangailangan ng susp-precision, isaalang-alang-alang gamit ang mga rail-to-ton na mga ap ap at Schkyttt at Schotty dis para sa mas mabilis na volt.

Mga Ekwasyon at Katuturan sa Disenyo

Para sa isang simpleng dalawang-diode liter, ang mga nakaipit na boltahe ay humigit-kumulang:

  • Positibong Panugtog: [[ ⁇ [ ⁇ V[[[[ + V]D[[[[FLT:[[[[[[[[[[CLT:7]][[[[[[[[[CLT:[[[[CL]]]]]
  • Negatibong Panundot: V clamp- ⁇ V[[[ – VD[[[FLT:[[6][[[]

Kung saan [[[[[[[[1]D[[] ang pasulong na boltahe ng diode. Upang makamit ang eksaktong mga pasukan, pumili ng mga reference revolvement mula sa isang mababang-paanod na bandpage reference (e.g., REF19x serye mula sa Analog na direksyon) o isang refer na direksyon mula sa isang indektoryong pamplo ng pamploid. Ang ap ay dapat magkaroon ng sapat na bampawwit (ikang pang-HTL] at ⁇ F.[TC.[T] [[T] [[5] [[T] [[T] [[T] [[T] [[T] [[T] [[T] [[T] Ang ⁇ C.

Pagdidisenyo ng Isang Clipping Circuit na May Op Amps

Ang mga sirkitong clipping ay sadyang hindi-linear at kadalasang ginagamit upang gayahin ang pag-iinture ng tubo, protektahan ang mga receiver mula sa mga transisyunal na mga split, o lumikha ng mga along parisukat mula sa mga along sine.Ang op amp ay nagbibigay ng pakinabang at eksaktong kontrol sa natabas na tuhod.

Mga "Symmetrikong" vs. Asymmetrikong Klipping

Ang symmetric cutting ay gumagamit ng pantay na positibo at negatibong mga pasukan upang makagawa ng kahit na mga harmoniko, karaniwan sa mga fuzz effect pedal. ang asymmetric cutting (iba't ibang mga stand) ay lumilikha ng kakatwa at nakapipinsala pa nga para sa mas mayamang tonal leader. Ang disenyo ay tuwiran: palitan ang dalawang reperensiyang boltahe ng magkahiwalay na mga pagpapahalaga, o gumamit ng isang malakas na dibisyon ng tono upang baguhin ang bawat pasukan nang magkahiwalay.

Matigas na Pagpiga

Ang hard cutting ay nagbibigay ng matatalim na sulok sa waveform, gumagawa ng high-frequency harmonics na maaaring maging sanhi ng alyasting sa mga digital system.Ang soft cut ay unti-unting pumapalibot sa waveform malapit sa gastage, gumagawa ng mas mainit, mas makatwirang lihis. Upang magpatupad ng malambot na cutting, palitan ang diode-nected transistor o isang MOSFET sa daanan ng respiratoryo, o magdagdag ng maliit na reflicator sa serye ng diode.Ang diode ay nag-intangolved sa mga kontrol ng transition.

Praktikal na Halimbawa ng Pagkakasiruhan

Ang isang klasikong op amp cutled circuit ay gumagamit ng dalawang back-to-back zener diodes sa feedback loop. Zeners straint ang output sa ⁇ V]Z + 0.7 V. Para sa low-voltage applications (e.g., ⁇ 3.3 V propositions), ay gumagamit ng Schotky diodes na may 1 kropy na laban sa serye upang palambutin ang tuhod. Upang ma-bago ang ⁇ mula sa 100° hanggang sa mga suplay na ⁇ hanggang 10°TH ⁇ 3.

Praktikal na mga Pag - aasikaso at mga Pakinabang

Ang pag - iwas sa mga ito ay maaaring humantong sa oscillation, nabawasang bandwidth, o pagkabigo sa ilalim ng matinding mga kalagayan.

Mga Hangganan sa Bindwid at Slew Bilang

Bawat op amp ay may takdang dami ng pagpatay (SR) at ang mga produktong pang-bandwidth (GBP). para sa isang 20 kHz audio signal na may 10 V swing, isang minimum na SR na 1.26 V/ ⁇ s ay kinakailangan upang maiwasan ang pagpatay-incret deflusion. Para sa mabilis na referts (e.g., ang ESD pulses), pumili ng isang op amp na may SR > 100 V/ ⁇ s. Ang GBP ay dapat sa hindi bababa sa 10 beses ang pinakamataas na dalas ng interes upang mapanatili ang presipit.

Mga Pagbubukod sa Suplay ng Kapangyarihan

Ang opmpimen na output swing ay limitado sa mga supply rail nito. Para sa isang suplay ng ⁇ 15 V, ang output ay maaari lamang mag-ebolb sa ⁇ 13 V. Ensurence ang mga reference volve ay nasa loob ng common-mode input range at ang op ampimensiya ay maaaring mag-udyok ng pag-iinam diode sa pag-aasal. Ang paggamit ng mga rail-to-rail input/output opmps (e., OPAx317) na mga semplifies na may isang-infications.

Proteksiyon Laban sa Labis na Pag - opera at mga Pagbabago

Kahit na ang pinakamahusay na op amp limiter ay hindi maaaring mabuhay ng walang takda overvoltage kung ang input ay lumampas sa absolute point ratings. Idagdag ang mga panlabas na Schottky diode mula sa op amp inputs hanggang sa mga supply rails upang maiwasan ang witch-up o pinsala. Para sa mga aplikasyong industriyal, isama ang isang serye resistator (1 k ⁇ hanggang 10 k ⁇ ) bago ang o ap input upang limitahan ang agosto sa panahon ng fault.

Ang Mainit at Panghabang-Term na Katatagan

Ang Diode forward volvoy ay bumababa ng mga 2 mV/°C. Sa temperatura-mga disenyong kritikal, gumamit ng diode-connected transistors (e.g., 2N3904) na nakaayos bilang temperature-compensed reference, o gumamit ng isang dedikadong temperature-compensated standing reference IC. Op amp offset volve drift (karaniwan 5 ⁇ V/ ⁇ C para sa mga prepektent types) ay maaari ring mag-iba sa epektibong mga staintiba ng mga staintibatiba ng mga stack stack.

Mga Tip sa Pag - aaral ng Approficial Design

  • Audio signal proteksyon: Gumamit ng mabilisang-slewing op amp (TL072 o NE5532) na may malambot na pag-ikot upang maiwasan ang malupit na pagpilipit habang ipinagsasanggalang ang mga amplifier input mula sa mga transitation.
  • ADC input overvoltage proteksyon: Itakda ang mga stall stands 100 mV sa itaas at ibaba ng ADC ⁇ s full-scale range upang maiwasan ang clush habang tinitiyak ang proteksyon. Gamitin ang isang pagkakaisa-intable sa harap ng ADC na may prekwensiya ng limitasyon.
  • Communication receiver limiters:[ Para sa RF at intermediate frequency (IF) circuits, pumili ng op amp na may malawak na bandwidth (>100 MHz) tulad ng OPA847 upang maiwasan ang pagtatakda mula sa desensitasyon sa receiver.
  • [[[Talaksan: Pagsamahin ang isang integrator sa isang cutting circuit upang lumikha ng triangle-to-sine converters. Ang pag-aangkop ng cuttle capance ay nagbabago ng tatsulok amplide at sa gayon ay ang sine linearity.

Simbosyon at Pagsubok

Bago ang prototyping, i-record ang circuit gamit ang SPICE na may makatotohanang mga modelong diode (hal., 1N4148 o BAT54).Panimulan ang transfer receive react ay hindi nagpapakita ng mga spined o pagtunog kapag ang signal ay tumatawid sa gastage. Sa bench, gumamit ng oscilloscope na may sapat na bandwidth ( ⁇ 100 MHz) upang maobserbahan ang naka-cled waveform na mga gilid.

Ang Mahahalagang Bagay Para sa Higit Pang Pagbabasa

Sumaryo

Ang pagdidisenyo ng mga aktibong limitasyon at paggupit ng mga sirkito sa pamamagitan ng mga surfide ng operasyon ay nagbibigay sa mga inhinyero ng isang malakas na pamamaraan upang pangalagaan ang sensitibong mga elektroniko, mga hudyat ng kondisyon, at lumikha ng mga epektong sinadyang pagpilipit. Sa pamamagitan ng maingat na pagpili ng mga op amp, diode, reference volve, at feedback network, ang mga disenyador ay maaaring makagawa ng eksaktong mga panimulang bagay na may kaunting signal eroidth, pagpatay sa bilis, mga limitasyon ng suplay ng kuryente, at thermal effects ay tumitiyak sa circuit na gumagana ang temperatura at mga kondisyon sa kanto.