¿Por qué hay una resistencia adicional en el amplificador en la hoja de datos LM399?

Question

Mientras miraba la hoja de datos del LM399, me di cuenta de que en la aplicación del calibrador portátil hay una resistencia de 5k entre la salida del amplificador óptico y la entrada no inversora. Parece que forma un divisor de tensión con la resistencia de 200k, pero no puedo entender por qué tienen que allí?

LM399 - Ficha técnica

Answer 1

El LM399 requiere que su corriente de funcionamiento esté entre 0,5 mA y 10 mA pero los 200 kohm no pueden suministrar suficiente corriente para un funcionamiento correcto pero, se puede utilizar para "arrancar" el dispositivo.

El voltaje puede no ser muy exacto durante el arranque, pero será de unos pocos voltios y el op-amp producirá cierta amplificación y luego entregará suficiente corriente a través de los 5 kohmios para polarizar correctamente el LM399.

Dado que la salida se habrá estabilizado en torno a los 10 voltios, la corriente de polarización en el LM399 será de aproximadamente 10 voltios menos 6,95 voltios dividido por 5 kohmios = 0,61 mA, es decir, en el rango para un funcionamiento correcto.

Además, mantendrá esa corriente bastante constante porque la salida de 10 voltios será constante. Esto significa poco autocalentamiento (la corriente es un 20% superior a la mínima requerida) y esta corriente no cambiará aunque la entrada de alimentación aumente de 12 voltios a 18 voltios.

Answer 2

Esta aplicación establece que la entrada puede ser de 12~18V y el Zener necesita un pullup de 200k para arrancar y luego el 10V+5k mantiene la corriente de polarización constante.

Como se trata de una realimentación positiva pero con una ganancia en el OA de ~1,3, el bucle de realimentación de 5K a la ESR del Zener de <30 Ohmios es atenuación más que suficiente para evitar la oscilación para ganancia de bucle << 1 e Iz constante.

Iz = 3V/5k= 0.6mA que reduce el autocalentamiento ayuda al calentador interno a estabilizar la temperatura en pocos segundos.

Los 6,95V son esencialmente un Zener estándar de 6,3V en serie con Vbe de 0,65V a 0,6mA minimizando así la variación debida a la ESR de los controles del proceso epi.

Answer 3

Es un circuito de polarización bootstrapped. El LM399 determina principalmente su propia corriente de polarización a partir de la tensión de salida de 10,00 V.

El 200K se utiliza para la puesta en marcha - tiene que asegurarse de que la tensión de entrada a la entrada no inversora supera cualquier tensión de offset negativo del op-amp, de lo contrario el circuito mayo no arranca correctamente.

Debido al bootstrap, la impedancia del zener es mucho menos importante para la regulación de la línea de lo que sería si los 200K se redujeran para proporcionar toda la polarización. En el peor de los casos los 200K proporcionan 55uA (a 18V) mientras que la resistencia de 5K proporciona 610uA por lo que la regulación de la línea se mejora en más de 10:1 simplemente utilizando una resistencia más barata.