medición de la caída de tensión alterna en una resistencia con un solenoide en serie

Question

Quería medir la diferencia de fase entre la corriente (campo magnético debido al solenoide) y la respuesta del sistema. Lo hago midiendo la caída de tensión a través de la resistencia en serie con el solenoide y utilizándola como frecuencia de referencia del amplificador de bloqueo.

Al aumentar la frecuencia de la fuente (generador de funciones), la impedancia del circuito aumenta y disminuye la corriente en el circuito. Esto reduce la amplitud de la frecuencia de referencia hasta el punto de que el amplificador de bloqueo no es capaz de bloquear la referencia.

Quería amplificar la caída a través de AB usando un op-amp. No estoy seguro de si un amplificador diferencial hará el trabajo para este propósito. Uno de esto que me sorprendió al diseñar el amplificador diferencial fue lo que considero como tierra aquí, si hago V1 como A y V2 como B.

No estoy seguro de que pueda hacer esto aquí. Hay otra duda que me surgió mirando alguna hoja de datos como la del OP27 (fragmento de abajo). Dice que la máxima tensión diferencial de entrada entre los terminales es de sólo 0,7V. Esto no puede significar que el op-amp sólo puede amplificar la diferencia de voltaje entre los terminales que están por debajo de 0,7V. .

Tengo la sensación de que estoy haciendo muchas cosas mal. Cualquier ayuda será muy apreciada. ¡Saludos! :)

Editar:

El comentario de Bruce y la respuesta de Metacollins me han dado una pista. Así que ahora tengo una base común para todo el montaje experimental. ¿Esta es la forma en que debo hacerlo?

Answer 1

Esto no puede significar que el amplificador óptico sólo puede amplificar la diferencia de tensión entre los terminales que están por debajo de 0,7V

Me temo que eso es exactamente lo que significa. Bueno, en realidad, no significa que no pueda amplificar una tensión superior a 0,7 voltios a través de las entradas en sí... sólo significa que 0,7V supera la caída de tensión de algunos diodos internos, por lo que por encima de 0,7V, estos diodos se activarán. La nota a pie de página le permite saber que debido a la naturaleza de alto rendimiento del amplificador operacional, no hay resistencias limitadoras de corriente, por lo que definitivamente explotar o incendiarse (a veces al mismo tiempo) si lo que sea que esté a través de las entradas puede descargar algo de corriente si los diodos espalda con espalda se han encendido, cortocircuitando efectivamente las entradas entre sí. A través de 700mV de caída de tensión de disipación de calor dentro del amplificador operacional, por supuesto.

Sin embargo, tienes las resistencias de entrada en serie, pero es algo a tener en cuenta. No conectes nada directamente por accidente. Mientras la corriente esté limitada, entonces, como esperabas, limita el voltaje de entrada diferencial a 0.7V.

Por otro lado, la tensión a través de las entradas no es necesariamente igual a la tensión que estás midiendo. Recuerda que tienes retroalimentación negativa. El amplificador óptico estará forzando activamente la diferencia entre sus entradas a 0V - eso es lo que hacen los amplificadores diferenciales. Y a menos que algo esté terriblemente mal con los valores de tus resistencias, incluso si el voltaje que entra en las dos resistencias de entrada es más de 0,7V,

Dicho esto, tienes una resistencia de retroalimentación, por lo que el amplificador óptico estará forzando sus entradas a 0V. Los diodos se encenderán brevemente si el tiempo de subida de la tensión diferencial excede la velocidad de giro del amplificador óptico, pero está bien mientras tengas resistencias de alto valor para limitar cualquier corriente. Puedes probarlo usando un modelo op27 en ltspice si quieres. 5V en resistencias de 10k para las 4 resistencias ni siquiera da lugar a ninguna distorsión en la salida, a pesar de que la tensión diferencial supera brevemente 1,8V mientras el amplificador óptico se pone al día. Lo que SÍ hace es destruir tu corriente de polarización de entrada mientras esos diodos están encendidos.

También puedes utilizar un divisor de tensión en las entradas y subir la ganancia, a costa del ruido.

En cuanto a lo que es la tierra para las entradas diferenciales, es lo que quieras que sea. Recuerda que la señal diferencial no tiene tierra, son una tensión respecto a la otra. Así que no les importa a qué tierra las conectes, la conexión a tierra es enteramente para el amplificador operacional. La corriente de polarización tiene que volver a alguna parte. Y lo más importante es que como es para la corriente de polarización del amplificador óptico, eso significa que conectas la tierra de entrada al potencial al que quieres que se refiera la salida. Así que en tu caso, probablemente querrás tu tierra real allí. Suponiendo que tuvieras, por ejemplo, 12V y -12V en los raíles de alimentación + y - del OP27, y que conectaras la entrada a 0V, y que tu ganancia fuera -2, entonces 1V de diferencia de voltaje daría como resultado -2V en la salida, referidos a esa tierra que elegiste. Si lo conectas a un tercer carril de -3V, entonces nada cambiaría, excepto que la salida estaría referida a esa tierra, por lo que 1V en la entrada produciría -5V, y 0V en la entrada dejaría al amplificador operativo en reposo a -3V.

Así que no te preocupes por ello y conéctalo a la tierra que quieras para la salida, ¡así de fácil!