Elegir el amplificador operacional correcto

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Estoy pensando en usar un op-amp en un circuito de medición. La muestra estará en serie con el amplificador operacional y estará sujeta a un máximo de 50 VCA (amplitud) a un máximo de 324 kHz (aunque es más probable que a 60 Vpp y 324 kHz).

No estoy seguro de qué buscar en mi amplificador operacional o si el hecho de que esté aplicando tan altos voltajes y frecuencias a mi muestra será un factor para elegir un amplificador operacional.

¡Espero que alguien pueda indicarme la dirección correcta para elegir el amplificador operacional correcto! Gracias.

EDITAR: olvidé mencionar que se usará como convertidor de corriente a voltaje.

EDITAR: Aquí está el circuito que estaré construyendo. La muestra aquí se refiere a mi muestra dieléctrica.

    
pregunta user3771106

2 respuestas

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Solo debes preocuparte por el voltaje que realmente verá el amplificador operacional, tanto cuando la retroalimentación negativa está intacta como cuando la retroalimentación negativa está rota. Si utiliza un amplificador de transimpedancia "típico" (es decir, convertidor de corriente a voltaje), como se muestra a continuación, por ejemplo, siempre que elija la resistencia de modo que el voltaje de salida nunca exceda las capacidades del amplificador operacional, entonces ambos los terminales de entrada estarán a cero voltios (la entrada inversora como "tierra virtual"), y todo está bien. Si su amplificador operacional necesita superar sus capacidades de salida para continuar con la retroalimentación, todas las apuestas están desactivadas acerca de cuál puede ser el voltaje en el terminal inversor, y puede dañar su amplificador operacional. Hay una variedad de métodos disponibles para "sujetar" su entrada al rango que no dañará su amplificador operacional en caso de que se produzca una falla de realimentación, como los diodos Zener. Su salida no será indicativa de la entrada actual, pero no se interrumpirá.

Como alternativa, puede encontrar un amplificador operacional que funcione a través del voltaje que puede ver durante el comportamiento de bucle abierto.

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respondido por el Scott Seidman
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100 mA es demasiado grande como para ser una fuente razonable de la salida del amplificador operacional, por lo que sugiero un valor modesto con resistencia de detección de referencia a tierra (quizás 1 ohm o 10 ohmios) que le dará una medida de la corriente sin afectar excesivamente la señal de 60 V .

Un poco de impedancia en serie y una pinza de diodo (1N4148s) protegerán el amplificador, y puede amplificar la señal hasta varios voltios, si lo desea.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

A un ohm, tendrás hasta 100 mV para trabajar. Una ganancia de 10 ~ 100 debería ser adecuada, por lo que querrás un amplificador operacional con GBW de quizás 50-100MHz. R3 debe ser una resistencia de baja intensidad de 5W si desea que sobreviva a un corto directo a 50 VCA ( no bobinado porque la inductancia afectaría la medición). Una disposición en serie paralela de 4 510 ohmios 2512 resistencias de 2 vatios haría el trabajo a bajo costo.

Editar: como dice Scott, asegúrese de que la velocidad de desplazamiento sea adecuada para el trabajo:

\ $ f_ {max} = \ frac {S_r} {2 \ pi Vp} \ $, por lo que si Vp es 5V, necesita una velocidad de respuesta de al menos 10V / usec. La mayoría, si no todos, los amplificadores operacionales con 50-100 MHz GBW cumplirán con ese requisito.

La otra cosa a tener en cuenta es la ganancia en bucle abierto. Para una precisión razonable con una ganancia de 100, es probable que desee que la ganancia de bucle abierto sea de aproximadamente 100dB. Muchos amplificadores de alta frecuencia no cumplen con este requisito. También sería bueno tener la unidad de ganancia estable. Además, muchos amplificadores modernos no soportan mucha tensión de alimentación, así que tenga cuidado al respecto.

    
respondido por el Spehro Pefhany

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