Я на першому курсі інженерної школи, і мені дали завдання, що містить цю схему, яка приводить в дію датчики тиску в трубці піто:
Я намагаюся зрозуміти всю схему, а точніше перший підсилювач, вихід якого (контакт 1) і e- (інвертування) вхід (контакт 2) підключений до землі.
Яке його використання? Як такий підсилювач може вплинути на загальну схему, якщо його вихід не використовується?
Відповіді:
Перший OP-підсилювач фактично створює схему заземлення. 7810 створює стабільний 10 вольт, який потім ділиться на дільник напруги R2 і R3, відфільтрований C3, щоб отримати стабільний рівень 5 вольт відносно самого негативного рівня.
Потім OP-підсилювач буферизує це, а решта схеми використовує свій вихід як опорний заземлення. Пам’ятайте, що заземлення в подібній схемі - це лише зручність, вузол, який використовується при посиланні на інші напруги.
Хоча я згоден з @pipe і насправді підтримав його відповідь, додатковою нюансованою відповіддю є те, що підстава - це не просто "просто" посилання.
Те , що я маю в виду, що це земля не тільки напругу, але то , що може джерело і потопити струму і залишитися на тому ж потенціалі.
Земля, створена цим підсилювачем, може як джерело, так і занурювати струм і залишатися приблизно на половині шляху між рейками джерела +12 вольт. Якби дизайн тільки використовував інший регулятор на зразок 7805, цей пристрій мав би лише джерело струму і, таким чином, тільки виводив би правильне значення "середньої напруги", коли струм витікав з його виходу.
Швидше обмеження, ніж показана схема.
(TL, DR: див. Пункт 5)
Модуль лічильника вимагає, щоб напруга на його штифті GND знаходилося між його штифтами V + та V-джерелом живлення. Він перетворює і відображає напругу між своїм IN + контактом і GND.
7810 регулює вхід до 10 В між вузлами з позначкою + 5 В і -5 В.
R2 і R3 забезпечують напругу середньої точки з опором Тевеніна 2,5 кОм (= 10 К // 10 К) паралельно 100 нФ. Таким чином, будь-який (постійний) струм, виведений з цього вузла або подається на нього, буде висувати напругу на 2,5 В на міліампер.
Вузол GND буде здійснювати струми від: Метр VIN +, R9, R11, R15, R16, R13, A2 і C5. Вони, ймовірно, становитимуть менше, ніж мільярд, але лічильник може проводити різний струм протягом кожного циклу вимірювання.
Підсилювач 1 діє як послідовник напруги для ланцюга R2 R3. Він буде діяти, щоб утримувати свій вихід, вузол, позначений GND, у середній точці вузлів із позначкою + 5V та -5V. Дивлячись на це з іншого погляду, він діє, щоб підтягнути середину точки живлення до вихідної напруги. Він матиме вихідний опір із замкнутим циклом у декілька Ом, тому струм, проведений у вузлі GND, матиме незначний вплив на напругу між GND та лініями + 5V та -5V.
Підсилювачі II-IV налаштовані як прості диференціальні підсилювачі. II і III мають коефіцієнт підсилення 100В / В, а цин 10К. IV має приріст 20, а Zin 50K.
Підключення С5 безпосередньо до виходу підсилювача IV - це помилка. Не визначено, що ОПА є стабільними при великому ємнісному навантаженні. Напевно, було б краще поставити його через метр VIN + та GND, з 10 К або близько між склоочисником A2 та VIN +.
Коефіцієнт підсилення ланцюга буде безпосередньо залежати від вихідної напруги 7810. Якщо у лічильника є зовнішній опорний вхід, найкраще було б підключити це до частки + 5 В, що дасть співвідношення метричних показань.
Напруга зміщення всіх чотирьох підсилювачів сприятиме сигналу. Для підсилювачів потрібні хороші характеристики шуму постійного струму та 1 / ф.
Проста і пряма відповідь на ваше головне питання полягає в тому, що це один із способів забезпечення диференціальних напруг, необхідних оп-підсилювачам (+ & - 5V). Плаваючи землею (до + 5 В), єдине джерело 10 В може подавати + & - 5 V! Тепер ви повинні бути в змозі зрозуміти , що вихід ОУ I, використовується . Він створює віртуальну землю (або референтну землю).