Neden Aktif Frekanslar Geçer

Geleneksel aşırı gerilim koruması genellikle wwwener diyots[0] [Dönder:2) veya [[Dönderlik baskısı (TVS) diyotları) Basit ve ucuz, ancak bunlar, doğrulanmış sinyal işlemeye bağlı olarak önemli kısıtlamalar getirir.Sürücükler, yüksek çözünürlükte bulunan yüksek gerilimler için daha düşük çözünürlükte sabitler için de optimize edilir.

Operasyonel bir yükselteç kullanarak aktif bir gerilim hareketi, bu eksiklikleri hassas hesaplama işlemi kullanarak geliştirir.Komşulu eylem, bir diyotun yarı iletken fiziği yerine, zamanlı latch-offs, veya hata durumu bayrakları anlamına gelir.Bu, yüksek çözünürlükte sinyal bütünlüğü korumak için normal bir işlemden gelen geçişin doğru olduğunu gösterir.

Core İşletim Prensibi Op-Amp Ger

Bu durumda, bir af-amp gerilim ayarı, ([Dönetici) sabit bir referansla karşılaştırıldığında, ([Döntgenme) bir geri dönüş (geçmiş) veya daha az yüksek çözünürlükte ([Dönemli) bir şekilde sabitlenme süresine göre, ([Dönemli) bir şekilde sabitlenir.

Tipik bir pozitif gerilim söndürücü göz önünde bulundurun: sinyalin üzerinde artış olduğu zaman, aktılı girişte, 3,3 V'ün üzerindeki baskının yüksek olduğu veya bir P-channelt hattını çeken bir sabit devrede kalması veya sinyalin sabit bir şekilde değiştirilmesi için bir uyarıda yer alıyor.

Temel Bileşenler ve Onların Seçimi Kriterleri

Güçlü bir aktif bir fikre dikkat etmek her bir elemente dikkat etmek için.Demokrat seçimleri doğrudan doğruyu, hızı ve koruma devresinin güvenilirliğini belirlemek. Aşağıda, seçim yönergeleri ve gerçek dünya parçası önerileri ile temel bileşenlerin ayrıntılı bir bozulmasıdır.

Operasyonel Ampifik

Af-amp, fikre sahip hassas devreler için, düşük tedarik gerilimlerine bağlı olarak, shunt transistörünü tamamen kontrol etmek için bir cihaz seçin. Anahtar parametreler şunlardır:

  • [FONT=0)Supply gerilim aralığı:[Dönemli:[Dönemli:0) Baskı artı baş odayı çıkış aşaması için en fazla beklenenden ağırlamalı.
  • [FONT=0)Input denge gerilimi:[Dönetici: [Dönder: Düşük dengeleme, mikro volt aralığında, doğrudan analog cihazlardan doğru fikre çeviriler. Auto-zero veya μV /°C) Mükemmel seçeneklerdir. daha az talep edilen uygulamalar için, LM358 7 mV tipik bir maliyet-malzeme çözümü sunar.
  • [FONT=0]Slew oranı ve bant genişliği: [DDD:0] [DDDD:0))Slew oranı ve bant genişliği: [FONT=FONT=0) veya OPA835 (105 V / μs) hızlı geçici olarak, sensör çıktıları gibi daha yavaş sinyaller için uygundur.
  • [FONT=0)Output sürücüsü kapasitesi:[Dönetici:[Dönder:0)[Dönetici:0)Exput sürücüsü kapasitesi:[[Dönder:[Dönder: 1 ) Af-amp çıkışı, shunt transistörünün ana veya kapısını atmaksızın kullanmak için yeterli bir mevcut olmalıdır.
  • [FONT=0)Phase geri dönüşüm bağışıklık:[Dönder:[Dönder:0)Phase geri dönüşüm:[Döneticiler) Yaşlı amorflar, girişin ortak mod aralığına geçtiğinde çıktılarını devre dışı bırakabilir. Seçilmiş cihazın faz geri çevrilmesi veya giriş gerilimini altüst eder.

Referans Kaynağı

Kombinasyonun doğruluğu sadece referans olarak iyidir. Sistem tedarikinden gelen bir direnç nadiren yeterince stabildir; bunun yerine, yüksek çözünürlükte veya seri gerilim referansı IC. Bandgap referansları düşük olan düşük bir mikro kontrol cihazı ile kontrol edilen yüksek çözünürlükte, DAC62 olarak sabit bir çözünürlükte yüzde 10 V'dan 10 V'ye kadar sabit bir çözünürlükte sabit bir şekilde sabitlenebilir.

Shunt Element

Ayrıntılı bilgi için, yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte bulunan ve yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte bulunan bir cihaza karşı çıkmak, 100 veya daha fazla beta sağlamak için, aİLDQ[DQ) ile ortak seçeneklere sahip olmak için BC8-4017'yi içerir.

Diodes ve Supply Management

Ana fikrenin ötesinde, mutlak puanların üzerindeki af-ampiyonellerin aşırı derecede fazladan çıkarılması gibi bir Schottky diyot ekleyin.In the main component, add a Schottky diyots such as the op-amp power supply to be careful by the streaming (10 μF) and high-fres (0.1 μF) ve yüksek frekanslılar, kontrasepsiyonlar ile birlikte girişin en yüksek puanlara kadar uzanabilir.

Step-by-Step Design Prosedürü

Aşağıdaki sistematik yaklaşım, aktif bir gerilim fikre sahip olmanıza yardımcı olacaktır, ilk konseptden üretime hazır donanıma.

Koruma Gereksinimleri Tanımlama

Açık bir spesifikasyona başlayın: maksimum normal işletim gerilimi ([DÜDÜDÜ:0)V[DÜDÜDÜ:2]), istenen fikre gerilimi ([DÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜ) [DÜye Olmayanlar İçindeki En Az 5.DÜye Olmayanlar İçindekiler İçindekiler İçindekiler İçindekiler İçindekiler İçindekiler (Döneticiler)

Topolojiyi seçin

Olumlu bir tek kutuplu bir fikre sahip olmak için, ortak bir yaklaşım, bir P-channel MOSFET'yi bir tedarik hattı ile eşit şekilde kullanan bir kanalda eşit şekilde kullanılabilir:0)V).Bir bipolar fikre sahip iki af-amp ve tamamlayıcı bir darbeyi kullanır.Bir pencereli fikre sahip bir pencereden bir kartalatörü, mutlak değerin eşini aştığını ve ilk deneyler için en iyi şekilde korunuyor.

Kompozi Değerleri Tanımlayın

Referans gerilimi tam olarak 0:0)V[Döneticileri)[Döneticileri değiştir][Döneticileri) kullanarak, bir gerilim bölmesi ile, giriş geriliminin aktılı-köpücüklü-kücüğün ortak noktasının eş zamanlı olarak şarj edilmesi gerekir.

Simulate Önce Soldering

CUMHAL KAYNAK veya TINA-TI gibi SPICE simülasyon araçlarını kullanın. Bir tuzakçık dalgaformu doğrulayın ve çıktıyı gözlemleyin.Ayrıntılı bir fikre geçiş, ısı aşırılarını kullanarak devreyi aşırıya zorlayan 10 ila 100 pF arasında değişkenliği kontrol edin.

Assemble and Test Incrementally

Bir ekmek dolabı veya sağlam bir zemin uçağı ile özel bir PCB inşa edin. Test ilk olarak mevcut sınırlı bir gerilim kaynağı ile, yavaşça giriş gerilimini yükselterken, fikre sahip olmayan düğümleri alt-mikrosaniye ile doğrulayın, çıktının tam olarak zaman değerlendirmesine kadar sabit bir şekilde doğru ilerlediğini onaylayın:0V)[Düzücük ölçümler için gerekli olan veya daha sonra sabit bir cihazla sabitlenmeli.

Gelişmiş Tasarım Variations ve Gelişleri

Gürültü Immunity için Hysteresis ekleyin

8. Sezon 3. Bölüm - Bölüm Adı: The Simpsons (İngilizce)[değiştir | kaynağı değiştir]

Olumsuz gerilimler ve AC Signals

İki kutuplu ses veya analog sinyallerin yanı sıra, simetrik bir simetrik bir fikre sahip olabilir. İki referanslar, ADC girişlerini veya operasyonel yükselteçleri korumak için mükemmel bir yaklaşımdır. Düşük frekanslı AC sinyalleri için, ortak bir gerilim sinyaline ve diğerine çekmek için, her iki uçlu bağlantı noktası da hızlı bir şekilde yanıt verebilir.

Dijital Kontrol ve Programlanabilir

Otomatik test ekipmanları veya yeniden yapılandırılabilir veri satın alma sistemleri, fikre eşiği uçta farklı sinyal aralıklarına adapte edilmelidir.Bir dijital güçlü veya bir gerilim ile sabit bir DAC, bir mikro kontrol cihazı, hassas bir direnç ile maksimumlama seviyesine dönüştürülür.Bu yetenek, DAC kullanarak sabit bir sabitlenme süresi azaltır, aksi takdirde geçici karmaşıklığı azaltır.

Bir Latching Fault Gösterge Göstergesi

Güvenlik-kahkalama sistemleri, sadece yeterince değil; ev sahibi kontrol cihazı, bir aşırı gerilim olayının meydana geldiğini bilmek veya bir GPIO veya bir saat boyunca çalıştırılan sistemlerle yeniden yerleştirilmek için, bu hatayı otomatik olarak açık bir şekilde düzeltebilir.

Termal Yönetim Tahminleri

C: C.C.C.C.C.C.C.C.C.C.C.C.C.C.S.S.S.[D)[D)[Dış: 2 ) - V[D)[Dönetici) × I[D: 5 ° C) [D))) [Dönetici / 8 x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x

Overcoming Common Design Pitfalls

Aktif devreler, güçlüken, bu sorunlar için ince tasarım hatalarına karşı bağışıklık değildir:

  • [FONT=0)Op-amp aşaması geri dönüyor:[Dönder:[Dönder:0)[Dönder:0)Op-amp aşaması geri dönüyor veya giriş gerilimi dış dirençlerle sınırlayın. Data coverları genellikle bir aşama geri dönme garantisini garanti etmiyor.
  • [FONT:0)Supply sequencing: Af-amp tedariki ilk önce sabit olmalıdır; aksi takdirde, güçlü bir af-amp beklenmedik bir iletim yolu sağlayabilir.
  • [FONT:0] Parasitic kapasitance at the componented node:[Dönetici:0] Ekstra kapasite yavaşları yanıt verir ve sabit bir şekilde sabitlenebilir.Grup hattı altında büyük zemin uçaklarından kaçınır. 10 pF kapasitelilik hızlı bir döngüde yüzde 20 oranında artabilir.
  • [FONT:0] BJT'de koşuşturma: [DÜDÜSÜSÜSÜSÜSÜSÜSÜŞÜNCÜŞÜNÜ: 2] [DÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜSÜDÜSÜSÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞ
  • [FONT:0)Sorumlu zaman yanlış bir şekilde: [Dönder: 1) 10 ns altında artış süresine kadar, genel amaçlı bir gecikme yerine, 4.5 $ 'ın geçiş gecikmesi ile birlikte, yüksek hızlı bir hesaplama gecikmesi için, genel amaçlı bir gecikme süresinden daha az olmalıdır.

Gerçek Dünya Uygulama Senaryoları

Artırılmış gerilim değiştiricilerinin algılanması çeşitli alanlarda kabul edilmesine yol açtı:

  • [FONT=0)Data Converter:[Döneticileri) Yüksek hızlı analog- sayısal dönüştürücüler, sensör yükselticisi ile ADC girişi arasında yerleştirilen bir LM7705 inçlik bir sinyal-to-noise oranı olmadan yükselticilere karşı koruma sağlar. Referans tasarımları genellikle doğru sıfır-voltaik bir yük jeneratörü içeren LM770505 inçlik bir bağlantı sağlar.
  • [FONT=0)Otomatik Sensör Arayüzleri: Otomotiv 12 V ve 24 V sistemi, 100 V'yi aşabilecek geçici bir darbeyi, düşük bir damla düzenleyici ile bir araya getiren aktif bir darbe, mikro kontrolleyicisi ADC girişlerini normal gerilim izleme için doğru tutma konusunda korurken korur.
  • [FONT:0)Medical Instrumentation:[Dönetici:[Dönetici: 0) Hastaya bağlı ekipman, IEC 60601'de güvenli seviyelere kadar sızıntı akımlarını ve gerilimi sınırlandırmalıdır.Aktif fikre sahip yüzen tedarik etme ile inşa edilen Active amps, temel izolasyon engellerin ötesinde hassas koruma katmanı sağlar. Tipik bir tıbbi fikre sahip bir ±2.5 V demiryolunu korumak için bir ECG cephesi ile birlikte bir arsadövücükürücükürücükten sonra.
  • [FONT=0]Telecom Line Kartları:[Dönetici:[Dönetici:0) Güç dalgalanmaları ve yıldırım destekli geçiciler, sistemin manuel müdahale olmadan normal operasyona girmesine izin verir.
  • DÖRT:0)Strate PLC Analog Girişler:[Dönetici:[Döneticiler) programlanabilir mantık kontrolörleri 0 ila 10 V veya 4 ila 20 mA sinyalleri uzaktan sensörlerden elde etmek için aktif bir fikre seti, 10 V'a kadar sensörden lineer olarak çalışabilmesine izin verirken, ADC girişinin düşük sızıntısını garanti eder.

Özel Koruma ICs ile Op-Amps ile Karşılaştırma

Bazı entegre koruma IC'leri, MAX3000E serisini öğretici koruyucu veya LT4356 dalgalanmaları durdurması gibi mevcut, kompakt bir pakette devre dışı bırakmak. Ancak, genellikle sabit eşler veya sınırlı programlanabilirlik ile birlikte gelir.For more economicbook (Exp) tam olarak gerekli olan yüksek çözünürlükte veya daha küçük bir görüntü oluşturabilirsiniz.

Bench Testi ve Geçerlilik Metrikleri

Temel işlevsel kontrollerin ötesinde, bu ölçümlerle kombinize etmek:

  • [FONT=0)Clamp doğruluk:[Dönetici:[Dönder: 0 ) Kombine, sıcaklıkdaki bir kalibreli bir çok metre ile ısıtılmış, örneğin -40C'den +85°C'ye kadar, hatanın referans kayması ve af-amp dengesinin toplamı olması gerekir.
  • [[Düzücükler normal işlem sırasında mevcuttu: [Dönetici:0) Bir kaynak ölçüm ünitesi veya hassas bir ammeter kullanarak, devrenin girişin eşiğin altındayken alt-mikroampere sızıntı çizdiğini doğrulayın.
  • [FONT:0)Response zamanı: [Dönetici:[Dönetici:0) İnişe geçişin hızı, 100 V /μs veya daha hızlı bir şekilde ortaya çıkar ve yüksek bant genişliği yüksek çözünürlükle değiştirilebilir.Teste geçişin üzerinden geçişin zamanı, maksimum puanı aşmalıdır.
  • [FONT:0]Recovery performance:[[Dönder: · 1 ) Overvoltage is removed, fikre dayanamasanız, sinyal minimum glitch ile lineer yoluna geri dönmeli ve alt devrenin zamanından kalma gereksinimini sağlamalı.
  • [FONT:0] Tüm yük koşulları altında kullanılabilirlik:[Dönetici: 0,4][/FONT=0) Devreye girildikten sonra, ADC girişi kapasitesinin basitleştirilmesi, herhangi bir salınımı sağlamak için, 10 ila 50 TEL çıktısını test edin, ancak IR damlasından biraz daha fazla fikre sahip olan bir devrede tutar.

Bir Robust Overvoltage Shield Shield

Operasyonel bir yükselteçle bir gerilim devresini uygulamak, normal bir koruma programı hassas bir araç haline getirir. Düşük kanallı bir artırılmış af-amp, istikrarlı bir referans ve tıbbi monitörlerde hasta güvenliğini sağlamak, aktif bir amorfik bileşen, sıfır ve alt-mikrosaniye hızlarına ayarlanabilecek bir fikre sahiptir.Bir veri satın alma sisteminde çok kanal ADC korumak, bir yük çöp kutusundan gelen veya tıbbi monitörlerde hasta güvenliğini sağlamak, aktif bir op-ampiyonel esnekliği sağlar.