amplificador operacional diferencial

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Estoy tratando de usar un amplificador operacional diferencial para recibir y transmitir a través de un bus de señalización diferencial.

Estoy basando esto en este excelente amplificador operacional tutorial .

El bus que estoy usando tiene 2 líneas, Baja (v1) y Alta (v2), ambas de 2.5V o 0V. Cuando v1 está a 2.5V, v2 debería ser 0V, cuando v2 es 0V v1 debería ser 2.5V.

Para recibir, estoy leyendo la salida del amplificador operacional.

Necesito que la salida sea 5V (así que necesito que la diferencia entre v1 y v2 se obtenga / amplifique 2x).

En lo que he construido, V- es el riel GND y V + es 5V. R1 = R3 = 33ohms R2 = R4 = 15 ohms.

Cuando desconecto R4 del riel V, V2 parece ir alto.

¿Puedo tener un interruptor de transistor NPN R4 de V- para transmitir?

¿Este diseño realmente tiene sentido o necesito múltiples amplificadores operacionales (1+ para recibir, 1+ para transmitir)?

¿Debería este diseño funcionar para recibir?

Antes de construir el resto de mi receptor (la MCU para conectarse a Vout), quiero asegurarme de que funcione, pero mi multímetro muestra 3V o 4V (varía cada vez que lo verifico), porque el autobús funciona a 25 kHz, lo que probablemente sea más rápido que mi multímetro de detección automática.

Estoy usando un amplificador operacional LM741 (NTE941M).

    
pregunta Matt

2 respuestas

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Los amplificadores diferenciales se utilizan para medir la diferencia entre dos entradas. A menudo también amplifican esta diferencia. Al igual que los OpAmps (los DA se construyen a menudo a partir de los OpAmps) los DA son circuitos lineales, y su velocidad es limitada en comparación con los circuitos digitales.

Lo que quieres no es la diferencia de los dos voltajes, sino una respuesta simple: ¿un voltaje es mayor o el otro? No menciona la velocidad, pero parece estar hablando de transmisión digital, por lo que es posible que necesite una velocidad que vaya más allá de lo que se puede lograr con OpAmps y / o DA's.

El circuito básico que podría usar es un comparador (por ejemplo, LM311). Un comparador verifica cuál de sus dos entradas es más alta y genera un voltaje alto o bajo en consecuencia. Tenga en cuenta que no se puede utilizar un comparador para medir en qué medida difieren las entradas: ese es el ámbito de los DA.

La transmisión diferencial es tan común que hay muchos chips diseñados específicamente para este propósito, tanto transmisores, receptores y combinaciones de los dos (transceptores). Tal vez usted pueda usar un transceptor RS485.

PS a 741 opamp debe permanecer en el gabinete de curiosidades, junto con los tubos de vacío y los rectificadores de selenio. Si realmente quieres usar OpAmps, obtén algo más reciente que al menos pueda funcionar en un solo riel de 5V.

    
respondido por el Wouter van Ooijen
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¿Es este el quid de tu pregunta ?:

¿Cómo convierto la lógica diferencial de 2.5V a una lógica de 5 V de extremo único?

Si es así, olvídate de los 741 (o derivados): estos no son dispositivos de salida riel a riel y también son bastante lentos. Lo ideal es que necesite un dispositivo R2R razonablemente rápido para ejecutar desde un solo suministro de 5V. También debe desviar el punto medio a 2,5 V porque el nivel de salida de señal promedio que necesita es de 2,5 V (0 V y 5 V). Aquí hay una foto del diseño al que has vinculado: -

He circulado en rojo las áreas problemáticas. En primer lugar la conexión a tierra de R4. Esto estaría bien si estuviera utilizando señales de entrada que se desplazaron por encima y por debajo del suelo por igual y tiene un voltaje de suministro negativo pero no lo hace. Debe usar un amplificador operacional como un AD8605, esto es capaz de hacer lo que parece que quiere.

Además, no necesita una ganancia de 2, necesita una ganancia de 1 porque su señal de entrada es de 5 V pico a pico y ese es su requisito de salida.

En lugar de usar valores bajos de resistencias, intente de 1k a 10k. R1 a R3 = (digamos) 4k7 y R4 se convierte en dos 10ks; Una bajada a tierra como se muestra en el diagrama y la otra a 5V: juntos dividen el riel de alimentación y alimentan + Vin a 2.5V.

    
respondido por el Andy aka

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