OpAmps: alimentazione singola o doppia?

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Sto cercando di scegliere un amplificatore operazionale e ho difficoltà a capire se l'amplificatore operazionale necessita di un'alimentazione positiva e negativa o se riesco a collegarlo a terra e all'alimentazione positiva.

Cosa devo cercare nel foglio dati?

Inoltre, dove trovo il "drop-out" dell'uscita rispetto alla tensione della rotaia?

power-supply operational-amplifier datasheet

— Roberto
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hai un numero di modello o preferibilmente un link alla scheda tecnica?

— Segna il

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Stavo guardando la LF347 di TI. Ma questa domanda era più su come decifrare un foglio dati per trovare il parametro che desidero.

— Robert,

Questa domanda ha molte risposte. Fino ad oggi non ho ancora avuto bisogno di utilizzare l'alimentazione negativa. Ma dipenderà dall'applicazione.

— Daniel Grillo,

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La maggior parte se non tutti gli amplificatori operazionali possono essere utilizzati in entrambe le configurazioni. La tensione è relativa e "terra" è solo un potenziale arbitrario che si assegna il valore di 0 volt. Esistono amplificatori operazionali "ottimizzati" per una configurazione o per l'altra, ma possono essere utilizzati in entrambi. Questo amplificatore operazionale , ad esempio, è "ottimizzato per il funzionamento a singola alimentazione" e sottolineano caratteristiche come:

La gamma della tensione di ingresso si estende a terra
L'uscita oscilla a terra mentre affonda la corrente

ma "Sono fornite anche specifiche a ± 15 V."

Gli amplificatori operazionali destinati all'alimentazione singola hanno spesso uscite rail-to-rail, che di solito saranno presenti sulla prima pagina del foglio dati. Per trovare il "drop-out", cercare un grafico come "Oscillazione della tensione di uscita massima vs resistenza di carico" in questo foglio dati .

Tutti gli amplificatori operazionali hanno due pin di alimentazione. Nella maggior parte dei casi, sono etichettati VCC + e VCC-, ma a volte sono etichettati VCC e GND. Questo è un tentativo da parte dell'autore della scheda tecnica di classificare la parte come fornitura suddivisa o parte di fornitura singola. Tuttavia, ciò non significa che l'amplificatore operazionale debba funzionare in questo modo - potrebbe o meno essere in grado di funzionare da diversi binari di tensione. Consultare la scheda tecnica per l'amplificatore operazionale, in particolare i valori nominali massimi assoluti e le specifiche di oscillazione di tensione, prima di operare a qualsiasi altra tensione diversa dalla tensione di alimentazione consigliata.

Una raccolta di circuiti per amplificatore operazionale a singola alimentazione

— endolith
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Un foglio dati che sto guardando ha una "oscillazione della tensione di uscita massima di picco" di +/- 13,5 V. Questo è in una tabella di Vcc di +/- 15V. Quindi il mio abbandono è di circa 1,5 V. Se ho la configurazione dell'amplificatore operazionale con 0 V e + 5 V, otterrò un amplificatore operazionale che va da 1,5 V a 3,5 V. Sceglierò un altro amplificatore operazionale.

— Robert,

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Se un amplificatore operazionale viene indicato come "rail to rail", sarà in grado di avvicinarsi molto alle tensioni del rail. Ci sono molti parametri diversi in un amplificatore operazionale e ogni circuito ha le sue esigenze.

— Kortuk,

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a seconda del design dell'amplificatore operazionale, l'abbandono dell'amplificatore operazionale non sarà costante.

Ad esempio, solo perché la caduta è di 1,5 V con alimentazioni +/- 15 V non significa che sarà 1,5 V con alimentazioni 0/5 V.

L'LF347 che hai citato per esempio non ha un abbandono costante tra le opzioni di tensione di ingresso. C'è un grafico nel foglio dati che mostra questo.

L'oscillazione effettiva dell'output varierà con alcune cose:

corrente di uscita (che può anche essere presentata come oscillazione della tensione di uscita rispetto alla resistenza di carico)
temperatura
tensione di ingresso (di solito può essere collegata alla corrente di uscita)
frequenza e guadagno

Devi considerare tutti questi aspetti nel determinare il massimo swing di output e questi numeri sono generalmente definiti nei grafici nel foglio dati.

Quando cerchi un amplificatore operazionale per uno scopo specifico, puoi cavartela con amplificatori operazionali generici, ma troverai prestazioni migliori nelle parti progettate per l'attività da svolgere. I progettisti di amplificatori operazionali di solito tentano di mitigare alcune varianti che ho elencato sopra per applicazioni particolari.

Ad esempio, di solito gli amplificatori operazionali rail to rail possono guidare l'uscita verso i binari quando l'uscita è a circuito aperto ma scoprirai comunque che non guideranno fino ai binari quando si guida un carico reale e potrebbero essere sostanzialmente sotto i binari se un gran parte della corrente relativa alla loro valutazione è di provenienza / affondata. Inoltre, gli amplificatori operazionali rail-to-rail di solito hanno capacità di azionamento ridotte.

— marchio
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Un grande punto sull'abbandono non è necessariamente costante in tutte le condizioni di potenza. Si dovrebbe usare un amplificatore operazionale specificato da qualche parte vicino alle condizioni in cui verrà utilizzato, invece di assumere che tali parametri siano costanti e quindi essere sorpresi quando il circuito non funziona.

— Scott Seidman,

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$\pm$ $\pm$

$V_+$ $V_-$ $\pm$
Gli amplificatori a singola alimentazione sono spesso utilizzati con basse tensioni di alimentazione, come + 5V. Dovrai tenere presente l'oscillazione della tensione di uscita; se l'uscita non si avvicina di più di 2 V dai binari, un'uscita di 5 V opamp sarà limitata da + 2 V a + 3 V. Pertanto gli opamp a bassa tensione sono spesso RRIO, per I / O rail-to-rail. Le uscite andranno a poche decine di mV dalle rotaie e anche i segnali di ingresso vicini alle rotaie verranno gestiti correttamente. Non-RRIO accetterà qualsiasi tensione di ingresso fintanto che è tra le rotaie, ma le tensioni vicine alle rotaie non verranno amplificate correttamente.

— stevenvh
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