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¿Por qué iba a utilizar un amplificador de entrada de carril a carril con sus entradas en el carril, incluso si se dispone de suministros de mayor voltaje?

Hace poco estuve mirando la hoja de datos de un DAC AD5547 de Analog Devices y me di cuenta de lo siguiente en el esquema de la aplicación (página 15): enter image description here

Ahora lo que me interesa aquí es U2. El propósito de U2 es proporcionar una tensión de referencia negativa. Como R1A y RcomA deben ser iguales, y el terminal positivo de U2 está a tierra, para anular las corrientes debe suministrar -2,5 V a la salida.

Sin embargo, la alimentación positiva de U2 está conectada a tierra. Se trata de un amplificador de entrada de carril a carril, por lo que está dentro de las especificaciones. Sin embargo, también podemos ver a la izquierda que un suministro positivo de +5 V disponible.

Aparte del consumo de energía (es probable que el amplificador óptico consuma más corriente cuando tiene una tensión de alimentación mayor), ¿hay alguna razón por la que queramos tener las entradas contra los carriles? (¿quizás para que sólo utilicemos internamente uno de los dos pares de entradas o algo así?)

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Aunque una salida R2R en un amplificador óptico no puede en absoluto conducir más allá de los raíles, y de hecho sólo puede acercarse a ellos, cualquier amplificador, no sólo los tipos de entrada R2R, puede a veces ser especificado con un rango de modo común de entrada que excede uno o ambos raíles (el LM324 va por debajo de tierra). Sin embargo, el 8628 sí especifica exactamente y no más allá de los raíles para las tensiones de entrada.

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También es posible que no quieras la contribución de ruido de la alimentación del carril positivo en este caso, ya que estás generando un carril de tensión de "referencia". Si esto fuera muy importante, examinaría el esquema interno o probaría el funcionamiento de Vin a una fracción por encima del carril de +V para investigar el comportamiento que podría ocurrir en la condición de limitación. Es de suponer que el latch-up no se produce regularmente o no se habría propuesto esta situación. El suministro de referencia de 2,5V también podría haberse utilizado en el IC podría manejar 7,5V pero no 10V de suministro total. Un raíl de +1V habría sido perfecto.

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ianb Puntos 659

El AD8628 es un op-amp de 5 voltios y tiene un raíl de alimentación máximo de 6 voltios, de ahí que no pueda funcionar con +/- 5 voltios. Lo utilizan aquí por su fenomenal bajo voltaje de offset de entrada, típicamente 1 uV. También tiene un rango de voltaje de entrada que incluye ambos carriles de alimentación. Me parece una buena elección.

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He ojeado la hoja de datos y con las prisas no he visto que es un opamp de 5 V (y ahora me siento tonto). Gracias por la respuesta.

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@JorenVaes No te sientas tonto, a todos se nos escapan cosas cuando miramos los op-amps y los sims tampoco ayudan a detectar estos problemas.

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Callum Rogers Puntos 6769

Andy ya se ha respondido para este caso concreto, pero en general ejecutar un op-amp con carriles más anchos de lo necesario puede ser problemático.

  1. Hay una serie de características eléctricas que dependen de la tensión de alimentación que pueden o no ser un problema en una aplicación concreta.

  2. Al limitar el carril también se limita el alcance de la salida. Si nunca quieres que la salida sea positiva... usar +5V para el raíl superior sería una mala idea.

  3. Como has indicado, el uso de raíles más anchos supone una mayor pérdida de potencia. Aunque puede ser un pequeño cambio en la corriente de reposo, si tu carga se mantiene normalmente a 0,1V con 20mA de corriente, en una alimentación de 15V, el op-amp necesitará disipar 0,3W.

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+1 por "Al limitar el raíl también se limita el alcance de la salida". La salida no puede ser positiva en absoluto con esta configuración.

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Gracias @Trevor_G por esta adición. Me gusta especialmente tu segundo punto, no lo había pensado aún. Creo que es algo muy bueno a tener en cuenta a la hora de diseñar sistemas. Hace poco vi un caso en el que un opamp conducía un pin de control de un chip de suministro de 5 V. El opamp estaba conectado a un raíl de +12 V. Cuando, debido a un fallo, la resistencia de la entrada del amplificador óptico falló, el amplificador óptico se desconectó y dañó el chip que estaba controlando. Si los diseñadores hubieran utilizado un raíl de 5 V, esto no habría ocurrido y la reparación habría sido una simple resistencia en lugar de un CI analógico mucho más caro.

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