Op Amp सर्किट इच्छानुसार व्यवहार नहीं कर रहा है

Question

नेट पर एक सर्किट मिला जिसे मैं जो चाहता हूं उसे ठीक से करना चाहिए (एक शीतलन प्रशंसक को नियंत्रित करें) लेकिन यह हर समय 'चालू' रहता है। सुनिश्चित नहीं है कि योजनाबद्ध के साथ कोई त्रुटि है या अगर कुछ और है जो मैंने याद किया है।

अगर थर्मिस्टर 'ठंडा' है तो पंखा बंद होना चाहिए। जैसा कि यह तपता है पंखे पर आना चाहिए। फिलहाल फैन हमेशा चालू है। मैंने अपनी वायरिंग आदि को डबल चेक किया है और मुझे यकीन है कि मेरे पास यह तस्वीर के अनुसार है। मैंने अस्थायी ट्रिगर समायोजन की अनुमति देने के लिए 10K ट्रिमर के लिए R4 को प्रतिस्थापित किया है।

यहाँ सर्किट आरेख है:

यहाँ लेख मैं से काम कर रहा हूँ ।

अद्यतन: सर्किट कैसे व्यवहार करना चाहिए यह देखने के लिए एक सिमुलेशन (क्यूसी का उपयोग करके) बनाया । मैंने मल्टीमीटर के साथ मापा गया अवरोधक के वास्तविक मूल्यों का उपयोग किया (नीचे चर्चा देखें)। यहाँ एक स्क्रीनशॉट है:

(नोट: मुझे कुछ हिस्सों में पंखा नहीं मिला, इसलिए मैंने प्रभाव के लिए एक डायोड डाला)

क्या ऑप-एम्प के साथ एक टर्मिनल समस्या हो सकती है जो वोल्टेज के स्तर को गड़बड़ कर रही है? यह बिल्कुल नया है, लेकिन यह कहना नहीं है कि यह स्थिर zapped नहीं किया गया है।

उत्तर प्रदेश : थर्मिस्टर 'गर्म' होने पर सर्किट क्या कर सकता है, यह देखने के लिए Qucs का उपयोग करने का निर्णय लिया गया। यादृच्छिक पर R1 के लिए एक मान उठाते हुए, यह इस के साथ आया: यह सिमुलेशन ऑप-amp पूर्वाग्रह दिखाता है कि एक 'कम' आउटपुट का उत्पादन होता है, हालांकि, Q1 का आधार अभी भी उच्च है और प्रशंसक पर लगभग 2.4V ड्रॉप का कारण बनता है। नीचे @vicatcu के साथ वार्तालाप का अनुसरण करने वालों के लिए, यह बताता है कि सर्किट में एक डिज़ाइन फ़्लोर हो सकता है। किसी को पता है कि 'चालू' स्थिति में Q1 को और क्या रखा जा सकता है?

741 ओपी-एएमपी डेटाशीट

अद्यतन # 3: दिए गए कुछ संकेत का उपयोग करते हुए, मैं सर्किट का एक कार्य सिमुलेशन बनाने में कामयाब रहा।

शीर्ष सर्किट थर्मिस्टर 'कोल्ड' के साथ है और लीकेज करंट के अलावा, प्रशंसक व्यावहारिक रूप से 'ऑफ' है! निचला सर्किट थर्मामीटर को 'गर्म' दिखाता है जिसमें यह 11.4V है। अब ट्रिक यह है कि एकल शक्ति स्रोत का उपयोग करके इसे कैसे प्राप्त किया जाए! मैंने सर्किट को चलाने के लिए एक एकल 12V पावर पैक का उपयोग करने का इरादा किया था। इन सर्किटों में दोहरी आपूर्ति होती है। मैंने वोल्टेज डिवाइडर के साथ एक एकल स्रोत से वोल्टेज को विभाजित करने के लिए अनुकरण करने की कोशिश की, हालांकि, जब 'गर्म' होने पर थर्मिस्टर गिरता है, तो यह पूरे सर्किट में वोल्टेज को 2V तक ले जाता है और प्रशंसक को 0.8V मिलता है। बिल्कुल 'ऑन' नहीं। मेरे पास कुछ अतिरिक्त 9V पावर पैक हैं, इसलिए उपरोक्त कॉन्फ़िगरेशन में सर्किट को पावर देने के लिए 12V और 9V पैक का उपयोग कर सकते हैं, लेकिन अगर मैं किसी एकल स्रोत के साथ भाग सकता हूं, तो यह आदर्श होगा।

UPDATE # 4: यहाँ थर्मिस्टर्स के प्रतिरोध में तापमान परिवर्तन (डिग्री सेलिसस में) का एक मोटा हिस्सा है

Comments

और निश्चित रूप से आपने पॉट को समायोजित किया है और सभी प्रतिरोध मानों को ओम मीटर से चेक किया है?

— केनी

ओप-amp के पिन 2, 3 और 6 पर वोल्टेज क्या है?

एक प्रशंसक के बजाय डायोड का उपयोग करना गलत काम है। इसके बजाय एक रोकनेवाला का उपयोग करें। यही कारण है कि प्रशंसक पर वोल्टेज दो सिमुलेशन रन के बीच इतना भिन्न नहीं होता है।

@AndrewHeath मुझे लगता है कि क्लैबेशियो का जवाब बाकी है। अपने सुझाव का परीक्षण करने के लिए, केवल 12 वी पर सब कुछ रखने के लिए 15 से अधिक ऑप ऑफ पावर + 15 वी।

@clabacchio - 741 डेटशीट में लिंक जोड़ने के लिए धन्यवाद। मैं अक्सर विदेशी हिस्सों के डेटशीट से खुद को जोड़ता हूं, लेकिन मुझे यकीन नहीं है कि यह 741 जैसे कमोडिटी वाले हिस्से के लिए जरूरी है। आप प्रतिरोधों के लिए डेटाशीट भी नहीं जोड़ते हैं, क्या आप?

— स्टीवनव

Answer 1

मैं डिजाइन के लिए कुछ सुझाव जोड़ूंगा:

1. आप 741 ओपी-एएमपी का उपयोग कर रहे हैं, जो रेल-टू-रेल नहीं है, और आप इसे एक ट्रांजिस्टर के आधार पर चलाने के लिए उपयोग कर रहे हैं: क्या होता है जब 741 का आउटपुट अधिक होता है, तो यह Vcc के बारे में होगा - 1V, जो ट्रांजिस्टर को चालू रखने के लिए पर्याप्त है। मैं एक रेल-टू-रेल OPAMP का उपयोग करने या इनपुट को उच्च करने के लिए ट्रांजिस्टर के उत्सर्जक में एक छोटे से प्रतिरोध को जोड़ने का सुझाव दूंगा जब इनपुट अधिक हो (बेहतर भी हो सकता है क्योंकि आप पंखे को धीमी गति से लेकिन फिर भी ठंडा कर रहे हैं)।

2. सेंसर के साथ डिजाइन करते समय, जैसे कि फोटोरिस्टर्स या थर्मिस्टर्स, यह बेहतर है - पहले इन सेंसर के कमरे के तापमान पर मूल्य को जानें - और फिर इस सेंसर के व्यवहार को अनुकरण करने के लिए सिर्फ एक पोटेंशियोमीटर बड़ा करना और यह जांचना कि सर्किट काम कर रहा है।

अद्यतन : डेटशीट से , विशिष्ट वोल्टेज स्विंग 13-14 वी है (आप सकारात्मक संतृप्ति वोल्टेज को मापने के लिए सटीक अधिकतम मूल्य को माप सकते हैं), और डिजाइन में रेंज में हार ऊपरी रेल में अधिक हो जाती है, क्योंकि आउटपुट स्टेज एक है${V_{CE}}^{sat} + {V_{BE}^{ON}} \simeq 0.2 + 0.6 \simeq 0.8 V$।

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अद्यतन 2 : अब मैं देख रहा हूँ कि आप अपने सर्किट को 12V / 0V पर पावर कर रहे हैं, यह 741 OPAMP के लिए निर्दिष्ट सटीक आपूर्ति वोल्टेज नहीं है: इसके लिए एक दोहरे रेल की आवश्यकता होती है।$\pm 15V$ इसे पहली बात के रूप में ठीक करें।

आप देख सकते हैं कि आपका OPAMP 12 के बजाय 10 V आउटपुट कर रहा है, और 0 के बजाय 1.2V; पहला, रेसिस्टर पर ड्रॉप के साथ, ट्रांजिस्टर को हमेशा चालू रखता है, क्योंकि आप देख सकते हैं कि बेस वोल्टेज 11V है, इसे चालू रखने के लिए पर्याप्त है।

और ... आपने एक प्रशंसक का अनुकरण करने के लिए डायोड का उपयोग क्यों किया ??? काफी अलग लोड लगता है।

अद्यतन करने के लिए अद्यतन:

मुझे खुशी है कि यह काम करता है, कम से कम सिमुलेशन: हालांकि, आप अभी भी एक एकल रेल आपूर्ति (+12: 0, +15: 0) का उपयोग कर रहे हैं। 741 +15: -15 चाहता है, इसलिए सबसे अच्छी बात यह है कि द चैंपियन को बदलना है । यह बिल्कुल भी महंगा नहीं है और आप एक रेल-टू-रेल (फिर से) का उपयोग कर सकते हैं, जो कि एकल आपूर्ति अनुप्रयोगों के लिए बेहतर है, नीचे 3.3V तक अगर आपको ज़रूरत है; या, आपके मामले के लिए, +12 या +5।

यह एक विकल्प है, यहां बहुत कुछ है, आपको केवल अपने उद्देश्य के लिए उपलब्धता के आधार पर चुनना है। सिम्युलेटर के लिए, आप कई विकल्प भी पा सकते हैं।

Comments

वर्तमान सीमित अवरोधक R5 को बदलने से ट्रांजिस्टर को बायस ऑफ में मदद मिल सकती है?

— एंड्रयू हीथ

मुझे ऐसा नहीं लगता, क्योंकि जब ओपी-एएमपी का आउटपुट अधिक होता है, अगर ट्रांजिस्टर पूरी तरह से बंद नहीं होता है, तो ट्रांजिस्टर के आधार को खींचने वाले थोड़ा वर्तमान को अवशोषित करेगा, लेकिन यह एक कमजोर प्रभाव है और शायद पर्याप्त नहीं है इसे बंद करना

— क्लैबचियो off

क्या आप इसका वर्णन करने में सक्षम हैं कि आप क्या वर्णन कर रहे हैं (यानी, आप एक रेल-टू-रेल ऑप-एम्प का उपयोग करके सर्किट को कैसे बदलेंगे?

— एंड्रयू हीथ

मुझे लगता है कि मुझे पता है कि आपका क्या मतलब है, लेकिन मुझे अधिक जानकारी की आवश्यकता है - इस सुझाव पर कि मुझे क्या उपयोग करना चाहिए। मुझे मूल सर्किट से 741 मिला, मैं उपलब्ध सभी अलग-अलग ऑप-एम्प्स पर नहीं हूं। मुझे लगता है कि मुझे वर्तमान सर्किट डिजाइन में एक उपयुक्त विकल्प 'प्लग एंड प्ले' करने में सक्षम होना चाहिए और सभी सिस्टम हो सकते हैं !? कृपया विचार भी दें यदि आप बात करते हैं कि ट्रांजिस्टर को भी बदलना चाहिए।

— एंड्रयू हीथ

@ किसी भी उद्देश्य (चेक उत्तर) के लिए आप कई OPAMPS पा सकते हैं: आपको जो चाहिए वह है रेल से रेल, 12V वोल्टेज स्पैन (आपको कई अलग-अलग रेंज मिलेंगी, बस यह देखें कि यह गिरता है) और गति के बारे में चिंता न करें वर्तमान, क्योंकि आपके आवेदन में विशेष आवश्यकताएं नहीं हैं।

— clabacchio

Answer 2

यहां आपको जो मिला है वह मूल रूप से एक PNP BJT का आधार है।

एक सरलीकृत व्याख्या यह है कि प्रशंसक को चालू करना चाहिए जब BJT तुलनित्र से "कम" देखता है और जब BJT तुलनित्र से "उच्च" देखता है तो उसे बंद कर देता है।

तुलनित्र एक "कम" आउटपुट करता है जब नकारात्मक टर्मिनल (पिन 2) वोल्टेज सकारात्मक टर्मिनल (पिन 3) वोल्टेज से ऊपर होता है, और एक "उच्च" जब सकारात्मक टर्मिनल वोल्टेज नकारात्मक टर्मिनल वोल्टेज से ऊपर होता है।

R3 और R4 एक वोल्टेज विभक्त बनाते हैं जो एक निश्चित मान पर ऋणात्मक टर्मिनल पर वोल्टेज सेट करता है। आर 3 और आर 4 के साथ दोनों का मूल्य 10kOhm है, नकारात्मक टर्मिनल पर वोल्टेज Vcc / 2 होगा।

इसी तरह, आर 2 और आर 1 (थर्मिस्टर) एक वोल्टेज डिवाइडर बनाते हैं जो सकारात्मक टर्मिनल पर वोल्टेज सेट करता है, और यह वोल्टेज परिणामस्वरूप तापमान के साथ बदलता रहता है।

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सारांश में अपडेट करें :

• नकारात्मक टर्मिनल पर वोल्टेज है: Vcc * R4 / ( R3 + R4 )
• सकारात्मक टर्मिनल पर वोल्टेज है: Vcc * R1 / ( R1 + R2 )
• प्रशंसक कब चालू होता है: R1 < R4 * R2 / R3

Comments

क्या सकारात्मक प्रतिक्रिया? हिस्टैरिसीस बनाने के लिए सकारात्मक प्रतिक्रिया होने के बाद शायद इस एप्लिकेशन में एक अच्छा विचार है, लेकिन मैं इसे प्रस्तावित सर्किट में नहीं देखता हूं।

— फोटॉन

@Photon, मैं यह नहीं कह रहा था कि सकारात्मक प्रतिक्रिया एक बुरी बात है, एक तुलनित्र विन्यास की एक बानगी

— vicatcu

@ फोटो, दूसरे विचार पर आप सही हैं, इस विशेष सर्किट में कोई सकारात्मक प्रतिक्रिया नहीं है।

— vicatcu

क्या आप लोग सोचते हैं कि R2 के मान को कम करना (8.2K को कहना) से बायस + इनपुट में मदद मिलेगी जैसे कि थर्मिस्टर 'ठंडा' है और 10K निशान के आसपास यह सुनिश्चित करेगा कि पंखा बंद है?

— एंड्रयू हीथ

@ यह पूरी तरह से आपके थर्मिस्टर के मापा प्रतिरोध पर निर्भर करता है ...

— vicatcu

Answer 3

लोगों ने मुझे जो सलाह और जानकारी दी है, उसका उपयोग करते हुए, मैंने सर्किट में संशोधन किया है और LM339 Op-Amp का उपयोग किया है जो एक रेल-टू-रेल Op-Amp है। चूंकि इसमें एक पैकेज में 4 एम्प्स हैं, इसलिए मैंने कूलिंग की तारीफ करने के लिए अतिरिक्त पंखे आदि जोड़े हैं। यहाँ सर्किट हैं:

फैन ऑफ

फैन ऑन

फैन ऑन - सभी 4 ऑप-एम्प्स का उपयोग करना

Comments

LM339 एक ओपन-कलेक्टर तुलनित्र है , न कि एक ऑप-एम्प।

— कॉनर वुल्फ