¿Qué tan repetible es la salida de un opamp

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Tengo dificultades para encontrar información sobre qué tan repetible es la salida de un opamp en esta simple configuración de comparador. Dar el siguiente esquema:

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Sé que un opamp real tiene un voltaje de compensación de entrada que no es cero, por lo que el voltaje diferencial real requerido para hacer que la salida de 0 V sea un par de mV para un opamp de gelatina. Entonces, en el ejemplo anterior, el voltaje real puede ser de 2.503 V y también puede variar con la temperatura, pero asumiendo que la temperatura se mantiene constante, ¿qué tan repetible es? Significado repetible en dos puntos en el tiempo, ¿qué tan diferentes pueden ser las tensiones de entrada para que la salida sea la misma?

Lamentablemente, al no ser un EE, no puedo averiguar cómo leer una hoja de datos de Opamp correctamente. ¿Cómo puedo saber qué tan repetible es realmente la salida de un opamp?

Pregunta de bonificación: ¿Es la salida de un opamp más repetible que la salida de un comparador o un disparador de schmitt? ¿Cómo puedo averiguar esto mirando la hoja de datos?

PS: He realizado algunas pruebas con un LM393 y un 74hc14 y con las referencias de voltaje y los multímetros a los que tengo acceso, casi no veo una diferencia. Al cambiar la entrada en 10 µV, la salida cambia entre 5V y 0V (a un voltaje absoluto diferente, por supuesto).

Para explicar el propósito: la entrada es una señal analógica con una resolución relativamente alta. No me interesa el valor real de la señal analógica, pero necesito saber exactamente cuándo cruza un determinado umbral. El valor absoluto del umbral no importa mientras se mantenga lo más constante posible.

    
pregunta Clayton Louden

2 respuestas

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Las especificaciones principales que busca son "estabilidad a largo plazo" y "coeficiente de temperatura de la tensión de compensación".

Cuando busca hacer una comparación muy precisa contra una referencia, es común usar un amplificador de precisión con una ganancia modesta, como 100x, antes que un comparador más convencional.

Por ejemplo, observe el OP177 con su especificación máxima de 0.3uV / C para el desplazamiento de entrada en función de la temperatura, y una desviación típica del desplazamiento de entrada de 0.3uV por mes. Esos son un orden de magnitud o más que los comparadores y opamps baratos de "grado de cocción". Este es mi dispositivo 'go-to' para trabajo de alta precisión de bajo costo (digikey $ 6 en unidades para el grado F más alto) Si un amplificador o comparador no especifica la deriva / tiempo, entonces puedes asumir que es peor que eso.

De hecho, dada una estabilidad del orden de uV en 2.5v, su dificultad no será el sistema de comparación, sino el voltaje de referencia. El truco para obtener una buena estabilidad de referencia es a) elegir un dispositivo bien especificado para la deriva (el zener enterrado es el tipo a tener en cuenta) b) ejecutarlo continuamente 24/7/365 c) desde una tensión regulada d) a una constante temperatura. Los usuarios a menudo utilizan dos etapas de regulación de voltaje y temperatura en cascada, ya que facilita los requisitos de estabilidad para ellos.

¿Cómo compruebas que tienes un voltaje estable? Construye dos o tres sistemas, y compáralos.

Fíjate, si tienes un amplificador de baja deriva decente y una referencia de baja deriva, ¿es significativa la estabilidad del proceso que estás midiendo a este nivel?

    
respondido por el Neil_UK
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Esto es solo una suposición, pero sospecho que cuando su amigo ingeniero dice que un amplificador operacional o un comparador configurado como Schmitt Trigger es más preciso que un Schmitt Trigger común, está hablando de una puerta lógica (IC ) Schmitt Trigger como 74HC14.

Él o ella tiene toda la razón SI con eso se están comparando. Los umbrales de voltaje absolutos de un disparador Schmitt de Logic Gate típico tienen una amplia variación.

Realmente depende de para qué necesites tu Schmitt Trigger. Si necesita umbrales de voltaje precisos, use comparadores conectados como disparadores Schmitt. Si el objetivo es limpiar una señal lógica ruidosa, es probable que el disparador Schmitt Gate de Logic Gate esté listo.

    
respondido por el Dwayne Reid

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