Forma correcta de limitar la corriente de salida del amplificador operacional

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Estoy planeando usar un amplificador operacional AD817 en la etapa de salida de mi generador de funciones ( datasheet ). Me preocupa cómo la parte se pondría corta, así que hice algunas simulaciones. La simulación debajo de las fuentes 70mA a R3 cuando la salida (punta de la sonda) está cortocircuitada. Esto tiene sentido y coincide en cierta medida con la hoja de datos que proporciona una corriente máxima de 100 mA a 25 ° C, pero menos a temperaturas más altas. Dado que la parte (según la especia) se está disipando 800 mW, es probable que esté caliente. Aunque 800 mW está dentro de la especificación máxima para este dispositivo (alrededor de 1.4W @ 25degC), no estoy cómodo con 800mW de disipación. Lo que me lleva a la pregunta.

¿Existe alguna forma de práctica recomendada para limitar la corriente de salida de un amplificador operacional en condiciones de cortocircuito?

Amplificador básico:

Aquíhayalgunasopcionesqueheprobado,concomentarios:

1)Amplificadorpush-pullparaaliviarlaetapadesalidadelamplificadoroperacional

Funcionabienparalimitarlacorrientedesalidadelamplificadoroperacionalperopodríaentregar10V/[email protected]íandisipar500mWcadauno.

2)LimitadordecorrientebasadoenBJT

LimitadordecorrientebasadoenBJTbasadoenalgunasfuentesqueencontré(consulte here y here ). Esto es más como lo que estoy buscando, ¡pero no pude hacerlo funcionar! ¿Tengo razón al pensar que la corriente desviada por Q3 / Q4 termina en la base de R3?

Otras opciones:

3) Reducir la ganancia. La amplitud reducida de la señal no es deseable.

4) Limite la corriente de alimentación. ¿Podría (innecesariamente) afectar otras partes del circuito?

    
pregunta Buck8pe

3 respuestas

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EDITAR - IGNORAR C1 - desafortunadamente, este es el único circuito que pude encontrar con el componente de Ruta que se muestra dentro del circuito de retroalimentación, por lo tanto, ignore C1 - no está destinado a estar allí.

Esta técnica se utiliza (con cuidado) una cantidad justa: -

Ignore C1 y analice cuánta corriente puede suministrar el amplificador operacional a una carga en lugar de C1. Si la salida máxima del amplificador operacional es (digamos) 4 voltios (+/- 5 voltios de alimentación), no se pueden entregar más de 53 mA en un cortocircuito.

En cargas normales, el amplificador operacional tiene que trabajar un poco más porque los 75 ohmios forman un potencial divisor PERO, el lado bueno es que el circuito de retroalimentación compensa esto.

    
respondido por el Andy aka
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Puedes usar tu método, pero solo agrega más amplificadores operacionales en paralelo y aumenta las resistencias. Por ejemplo, use la resistencia 100R para obtener una salida Z de 50 ohmios.

Creo que este método se utiliza en las etapas de salida del generador de funciones arb de Keysight (née Agilent, née HP).

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

    
respondido por el Spehro Pefhany
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La impedancia de salida de 50 ohmios ayuda, ya que limitará la corriente de salida. Hay indicadores que pueden conducir 50 ohmios (a tierra) PERO el voltaje de salida se limitará a un par de voltios. Por lo general, es demasiado poco para un generador de funciones, especialmente si también desea poder subir o bajar el nivel de CC en la salida (esto aumenta el voltaje).

La opción más fácil y más común es implementar y amplificar como en la opción 1), el amplificador debe estar diseñado para impulsar cualquier voltaje a 50 ohmios. La limitación de corriente no es necesaria ya que la resistencia de 50 ohmios limitará la corriente.

Opción de anuncio 2) Creo que la corriente de salida nunca alcanza su valor límite porque tiene los 50 ohmios en la salida. De todos modos, si insiste en la limitación de corriente, sugeriría usar una solución más tradicional con resistencias de detección de corriente en serie con los emisores como su primer enlace . Muchos amplificadores de audio utilizan este tipo de protección.

Otra observación: tus amplificadores parecen ser amplificadores de clase B lee esto si eso no suena como una campana . Para un generador de funciones, desea una distorsión de cruce baja, por lo que sugeriría al menos clase AB o incluso mejor: clase A. Pero todo depende de sus necesidades y de la eficiencia que desee para su diseño. Los generadores de funciones analógicas pasados de moda se calientan, usan una cantidad significativa de energía, es decir (en parte) porque su etapa final opera en clase A

    
respondido por el Bimpelrekkie

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