एक ऑप-एम्पी का उपयोग क्या है जिसका आउटपुट और इनवर्टिंग इनपुट जमीन से जुड़ा हुआ है?


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मैं इंजीनियरिंग स्कूल के पहले वर्ष में हूँ और मुझे इस सर्किट में एक असाइनमेंट दिया गया था, जो एक पिटोट ट्यूब में दबाव सेंसर चलाता है:

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मैं पूरे सर्किट को समझने के लिए संघर्ष कर रहा हूं, और अधिक सटीक रूप से पहला ऑप-एम्प, जो आउटपुट (पिन 1) और ई- (इनवर्टिंग) इनपुट (पिन 2) जमीन से जुड़ा हुआ है।

इसका क्या उपयोग है? इस तरह के ऑप-एम्प का समग्र सर्किट पर प्रभाव कैसे हो सकता है, अगर इसका आउटपुट उपयोग नहीं किया जाता है?

जवाबों:


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पहले ओपी-amp वास्तव में है बनाने सर्किट जमीन। 7810 एक स्थिर 10 वोल्ट बनाता है, जिसे तब वोल्टेज डिवाइडर R2 और R3 द्वारा विभाजित किया जाता है, जो सी 3 द्वारा फ़िल्टर किया गया है, जो कि सबसे नकारात्मक स्तर के सापेक्ष एक स्थिर 5 वोल्ट स्तर बनाता है।

ओपी-एम्पी तब इसे बफ़र करता है, और बाकी सर्किट संदर्भ आउटपुट के रूप में इसके आउटपुट का उपयोग करता है। याद रखें कि इस तरह से एक सर्किट में जमीन सिर्फ एक सुविधा है, एक नोड जिसका उपयोग अन्य वोल्टेज का जिक्र करते समय किया जाता है।


"ग्राउंड" को बफ़र करने की आवश्यकता क्यों है?
इयान रिंगरोज

@ प्लेसहोल्डर का जवाब देखें।
nekomatic

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जबकि मैं @ पिप के साथ सहमत हूं और वास्तव में उनके जवाब को खारिज कर दिया, एक अतिरिक्त अति सूक्ष्म उत्तर यह है कि एक ग्राउंड "सिर्फ" एक संदर्भ से अधिक है।

मेरे कहने का मतलब यह है कि यह केवल एक वोल्टेज नहीं है, बल्कि ऐसा कुछ है जो करंट को स्रोत और सिंक कर सकता है और एक ही क्षमता में रह सकता है।

उस ऑप-एम्प द्वारा बनाई गई जमीन, स्रोत को चालू और सिंक कर सकती है और +12 वोल्ट स्रोत की पटरियों के बीच लगभग आधा रह सकती है। यदि डिज़ाइन 7805 जैसे किसी अन्य रेगुलेटर का उपयोग करने के लिए किया गया था, तो उस डिवाइस में केवल खट्टा करंट होगा और इस तरह से केवल सही "मिड वोल्टेज" वैल्यू निकलेगी जब करंट प्रवाहित हो रहा था।

बल्कि अधिक प्रतिबंधित है कि सर्किट दिखाया।


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सर्किट के बारे में भी कुछ गड़बड़ है- 2.2uF कैपेसिटर दो ऑप-एम्पी आउटपुट (वर्चुअल ग्राउंड होने के नाते) के बीच है और वर्चुअल ग्राउंड के लिए कोई अन्य कैपेसिटर नहीं है (जब तक कि डीपीएम में कुछ न हो)। Op-amp के प्रकार के आधार पर यह दिलचस्प प्रकार की अस्थिरता का एक सूत्र है। सर्किट के प्रवर्तक को स्पष्ट रूप से पर्याप्त रूप से काम करने के लिए कम से कम एक इंस्ट्रक्शन मिला, लेकिन सावधानी के लिए कहा जाता है।
स्परोहो फेफेनी

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@ SsphroPefhany एक वैध चिंता है, लेकिन ध्यान रखें कि ये सभी डिवाइस एक पैकेज में, एक ही रेल से दूर हैं, और दबाव सेंसर केवल ~ 3 mA खींचते हैं यह सर्किट उन चिंताओं के साथ ठीक होना चाहिए। यह सुनिश्चित करने के लिए कुछ बाईपास में जोड़ने के लिए सुरक्षित होगा । हालाँकि, क्या आपने अंतिम चरण पर भारी टोपी को सीधे चलाने के लिए नोटिस किया था? यिकस
प्लेसहोल्डर

@ सेफ़रोफेनी और केवल इतना ही नहीं: कई कारणों से सर्किट खराब डिज़ाइन का एक स्पष्ट उदाहरण है।
मासिमो ऑर्टोलानो

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वही मैं बात कर रहा हूँ। यह एम्पलीफायरों I और IV के आउटपुट के बीच है। और @MassimoOrtolano सही है, उस सर्किट के बारे में कई अन्य बुरी बातें हैं- डिस्प्ले आमतौर पर op-amp बहाव से बस प्रति डिग्री C के दसियों को बदल देगा
Spehro Pefhany

हम अन्य सभी संभावितों को धरातल पर उतारने का संदर्भ देते हैं ताकि संभावित बदलाव को कैसे पूरा किया जा सके? क्षमता को बदलने का एकमात्र तरीका यह है कि इसे संदर्भित करने के लिए दूसरे ग्राउंड का उपयोग किया जाए। डिजाइनर यह बताता है कि जमीन क्या है और अगर उसने 7805 का उपयोग करने के लिए चुना होता तो यह एक अलग डिजाइन होता, अच्छा या बुरा यह कोई फर्क नहीं पड़ता कि यह उसकी पसंद थी।
डैनियल पी

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(टीएल, डीआर: पैरा 5 देखें)

मीटर मॉड्यूल को इसके GND पिन पर वोल्टेज की आवश्यकता इसके V + और V- आपूर्ति पिन के बीच होनी चाहिए। यह अपने IN + पिन और GND के बीच वोल्टेज को परिवर्तित और प्रदर्शित करता है।

7810 + 5V और -5V लेबल वाले नोड्स के बीच इनपुट को 10V में नियंत्रित करता है।

आर 2 और आर 3 100nF के समानांतर में 2.5 kOhm (= 10K // 10K) के थेवेनिन प्रतिबाधा के साथ एक मध्य-बिंदु वोल्टेज प्रदान करते हैं। इस प्रकार किसी भी (DC) धारा को इस नोड से खींचा या सप्लाई किया जाता है, जो वोल्टेज को 2.5V प्रति मिलीमीटर से आगे बढ़ाएगा।

जीएनडी नोड में धाराएं होंगी: मीटर VIN +, R9, R11, R15, R16, R13, A2 और C5। ये संभवत: एक मिली से भी कम के योग होंगे, लेकिन मीटर प्रत्येक माप चक्र के माध्यम से अलग-अलग धारा खींच सकता है।

एम्पलीफायर 1 आर 2 आर 3 श्रृंखला के लिए वोल्टेज अनुयायी के रूप में कार्य करता है। यह अपने आउटपुट को धारण करने के लिए कार्य करेगा, नोड ने GND को लेबल किया, नोड्स के मध्य-बिंदु पर + 5V और -5 V लेबल किए गए। इसे एक अलग नजरिए से देखने पर, यह अपने आउटपुट वोल्टेज के प्रति अपनी आपूर्ति के मध्य-बिंदु को खींचने का कार्य करता है। इसमें कुछ ओम का क्लोज-लूप आउटपुट प्रतिबाधा होगा, इसलिए जीएनडी नोड पर खींची गई धारा का जीएनडी और + 5 वी और -5 वी लाइनों के बीच वोल्टेज पर बहुत कम प्रभाव पड़ेगा।

एम्पलीफायरों II-IV सभी सरल अंतर एम्पलीफायरों के रूप में कॉन्फ़िगर किए गए हैं। II और III में 10K का 100V / V और Zin का लाभ है। IV में 20 का लाभ और 50K का Zin है।

C5 का एम्पलीफायर IV के आउटपुट से सीधे जुड़ा होना एक त्रुटि है। OPA बड़े कैपेसिटिव लोड के साथ स्थिर होने के लिए निर्दिष्ट नहीं हैं। यह संभवतः मीटर VIN + और GND के पार रखना बेहतर होगा, 10K या तो A2 और VIN + के वाइपर के बीच।

सर्किट का लाभ सीधे 7810 के आउटपुट वोल्टेज पर निर्भर करेगा। यदि मीटर में एक बाहरी संदर्भ इनपुट है, तो इसे +5 V के अंश से कनेक्ट करने के लिए सबसे अच्छा होगा, यह एक अनुपातिक रीडिंग देता है।

सभी चार एम्पलीफायर के ऑफसेट वोल्टेज सिग्नल में योगदान करेंगे। एम्पलीफायरों को अच्छे डीसी और 1 / एफ शोर विनिर्देशों की आवश्यकता होगी।


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आपके मुख्य प्रश्न का एक सरल और सीधा जवाब है, यह अंतर डिफरेंशियल प्रदान करने का एक तरीका है, जिसमें op-amps की जरूरत है (+ & - 5v)। जमीन को तैरने से (+ 5v तक) एकल 10v स्रोत + & - 5v आपूर्ति कर सकता है! अब आपको यह समझने में सक्षम होना चाहिए कि op-amp I के आउटपुट का उपयोग किया जा रहा है । यह एक वर्चुअल ग्राउंड (या संदर्भ ग्राउंड) बनाता है ।

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