Circuits d'application d'ampli op LM10 - Fonctionne avec 1,1 V

Le LM10 est un amplificateur opérationnel pionnier conçu pour fonctionner à partir d'entrées d'alimentation asymétriques avec des tensions aussi basses que 1,1 V et jusqu'à 40 V.

Comme on peut le voir sur la figure 1, le dispositif se compose d'un ampli opérationnel, d'une référence de tension de bande interdite de précision de 200 mV et d'un amplificateur de référence, le tout enfermé dans un seul faisceau à 8 broches.

Dans cet article, nous jetons un coup d'œil à tout un tas de circuits d'application fonctionnels utilisant le dispositif LM 10.

Configuration de base du LM10

La configuration de base d'un ampli opérationnel LM10 est illustrée dans la figure suivante:

Dans le circuit ci-dessus, nous pouvons voir que le LM10 est connecté d'une manière assez inhabituelle, qui est différente des autres amplis op.

Ici, la sortie est connectée à la ligne positive, ce qui signifie qu'elle shunte ou court-circuite la ligne positive avec la masse en fonction d'une détection de seuil d'entrée donnée.

Cela implique également que, dans ce mode de régulateur shunt, le positif de l'ampli opérationnel doit être fourni via une résistance.

La broche 3 qui est l'entrée non inverseuse de l'ampli opérationnel est connectée à une tension de référence fixe de 200 mV via les broches de référence 1 et 8 du circuit intégré.

Ainsi, la broche3 étant fixée à une référence fixe, la broche2 devient maintenant l'entrée de détecteur de l'amplificateur opérationnel et peut être utilisée pour détecter un seuil de tension souhaité à partir d'un paramètre externe.

Tous les circuits d'application LM10 expliqués ci-dessous sont basés sur le mode shunt fondamental expliqué ci-dessus.

Circuits de régulation de tension de précision LM10 ampli op

Le LM10, en raison de sa référence de tension de précision intégrée et de son amplificateur opérationnel, devient le mieux adapté aux applications de régulateur de tension. Les figures 2 à 9 présentent plusieurs circuits pratiques de cette variété.

Générateur de référence de 200 mV à 200 V : La référence et l'amplificateur intégrés du CI sont habitués à créer des niveaux de tension de 200 mV à 20 volts qui sont appliqués à l'entrée de l'ampli opérationnel, configurés comme un suiveur de tension et améliorent le courant de sortie disponible à environ 20 mA.

Régulateur variable de 0 à 20 V 1 A : Sur la figure 3, la référence interne et l'amplificateur développent un 20 volts fixe, qui est appliqué au pot RV1. L'ampli opérationnel et le transistor Q1 sont câblés comme un suiveur de tension pour amplifier la sortie de 0 à 20 volts en courant avec des magnitudes proches de plusieurs centaines de milliampères.

Régulateur fixe 5 V 20 mA : Sur la figure 4, l'entrée de l'amplificateur opérationnel est extraite directement de la référence de 200 mV, pour fournir une sortie de 5 volts.

Régulateur 0 à 5 V : Sur la figure 5, l'entrée de l'amplificateur opérationnel est acquise en établissant une référence interne de 0 à 200 mV, pour produire une sortie de 0 à 5 volts.

Alimentation régulée variable 50 V à 200 V : Les figures 6 et 7 montrent la manière dont le LM 10 pourrait être utilisé de manière «flottante» pour produire des tensions de sortie élevées. Sachez que dans chacun de ces circuits, le circuit intégré est appliqué en mode «shunt» à travers la résistance de charge R3, de sorte qu'une petite quantité de volts est créée à travers le LM 10 lui-même.

Simple Alimentation de laboratoire: Les concepts ci-dessus peuvent être améliorés pour créer une alimentation de laboratoire réglable de 0 à 50 V à part entière, comme indiqué ci-dessous.

Une version protégée contre les courts-circuits de sortie du régulateur 250 V ci-dessus peut être observée dans le schéma suivant

Circuit de régulateur shunt 5 V: Une illustration simple de l'application LM 10 dans un régulateur shunt 5 volts.

La figure 9 ci-dessous montre exactement comment le CI pourrait être configuré pour fonctionner comme un régulateur de tension négative.

Figure: 9

Circuits de surveillance de tension / courant de précision LM10

Le LM10 fonctionne également bien dans une variété de circuits indicateurs d'erreur dépendant de la tension, du courant et de la résistance avec des signaux sonores ou visuels.

Les figures 10 à 23 présentent ces types de conceptions. Sur les circuits des figures 10 à 1 7, l'amplificateur opérationnel est utilisé comme comparateur de tension de base, sa sortie commandant soit un pointeur LED soit une unité d'alarme sonore à travers une résistance de limitation de courant appropriée.

Indicateur de surtension: Sur la figure 10 ci-dessus, l'IC LM10 est configuré comme un circuit indicateur de surtension. La tension de détection est appliquée à la broche non inverseuse n ° 3 de l'amplificateur opérationnel et la tension de référence à la broche 8 est générée par la référence de tension interne et l'amplificateur de référence du LM10 et est fournie à la broche inverseuse n ° 2 de l'amplificateur opérationnel .

La conception ci-dessus pourrait également être configurée de la manière alternative suivante, qui servira également à indiquer une condition de surtension

La figure 11 ci-dessous montre une stratégie différente utilisée dans le circuit indicateur de surtension ici. Une référence de 200 mV est appliquée à une broche d'entrée de l'ampli opérationnel et une variation de diviseur résistif de la tension de test est appliquée à une autre.

Un circuit indicateur de sous-tension illustré sur la figure 12 suivante fonctionne avec le même concept, sauf que la configuration des broches d'entrée de l'amplificateur opérationnel est intervertie. Une caractéristique de ces deux circuits est que la tension d'alimentation du LM10 doit être supérieure à la tension de déclenchement recommandée.

La figure 13 ci-dessous présente un indicateur de sous-tension très précis utilisant une LED ou une alerte sonore. Sensibilité d'entrée 50k / v.

Fig 14 (ci-dessous): indicateur de surtension basé sur LM10 de précision utilisant une LED ou une unité d'alarme sonore, la LED commencera à indiquer si une situation de surtension est présente en réponse à un déclenchement de courant à la jonction R1 / R2.

Un circuit indicateur précis de courant faible utilisant l'amplificateur opérationnel LM10 est illustré sur la figure 15 suivante qui illumine une LED ou une unité d'alerte sonore chaque fois que le courant traversant R1 tombe en dessous d'un niveau de seuil défini.

Amplificateur universel de capteur de chaleur / lumière: La figure 16 présente un circuit de haute précision qui peut être activé via un paramètre externe, par exemple via des capteurs de lumière ou de température. Ces capteurs doivent avoir une caractéristique résistive telle que LDR ou thermistance.

Figure 1 6

Dans ces conceptions, le composant résistif devient une section d'un pont de Wheatstone qui est entraîné par l'amplificateur de référence de tension du LM10, et la sortie du pont est appliquée pour allumer l'ampli opérationnel monté en tant que comparateur. Dans les illustrations présentées, le pont est alimenté par une alimentation 2V2.

Modules de capteur à distance utilisant LM10

L'ampli opérationnel LM10 peut également être utilisé efficacement comme module de circuit de détection à distance de précision, qui peut fonctionner comme des détecteurs de température, de lumière et de tension dans un endroit éloigné loin de l'appareil de mesure réel. Les signaux distants sont transférés via des câbles correctement blindés.

Capteur à distance haute température

La figure suivante montre comment un CI LM10 pourrait être configuré pour détecter des températures élevées de l'ordre de 500 à 800 degrés Celsius. Le circuit pourrait ainsi être également utilisé comme module de détection de risque d'incendie à distance

* Le seuil de détection de haute température maximum de 800 degrés est atteint en connectant la broche «balance» du CI avec la broche «référence».

Détecteur de vibrations à distance: Le diagramme suivant montre comment l'IC LM10 pourrait être utilisé pour fabriquer un module de capteur de vibration à distance. Le capteur pourrait être un piézo transducteur basé ou similaire.

Capteur d'amplificateur de pont à distance

Le schéma suivant montre un LM10 câblé à un capteur d'amplificateur à pont résistif distant.

Dans le résistif, l'une quelconque des résistances pourrait être remplacée par un capteur tel qu'un LDR, une photodiode, une thermistance, un transducteur piézo, pour créer un amplificateur de capteur approprié. pour détecter un seuil supérieur ou inférieur pour le paramètre détecté.

Amplificateur de capteur de thermocouple

À thermocouple est un dispositif constitué de deux tiges ou fils métalliques dissemblables reliés par torsion à leurs extrémités terminales.

Maintenant, lorsque l'une des bornes est maintenue à une température beaucoup plus élevée que l'autre extrémité, le courant commence à circuler à travers le conducteur en raison de la différence de température aux extrémités des métaux différents.

Dans un réseau de thermocouple comme expliqué ci-dessus, l'une des extrémités devient le point de référence, tandis que l'autre extrémité devient le point de détection.

Cependant, le courant développé dans un thermocouple peut être extrêmement faible de l'ordre du micro ampère.

Le circuit suivant utilisant l'amplificateur opérationnel LM10 peut être utilisé pour amplifier le faible courant d'un thermocouple à des niveaux mesurables.

Ici, le LM134 génère une référence précise à une extrémité de l'élément thermocouple, de sorte qu'une température différentielle précise peut être détectée à partir de l'autre extrémité du thermocouple, par l'ampli opérationnel.

Circuits divers utilisant l'amplificateur opérationnel LM10

Indicateur de niveau de batterie: Le circuit de surveillance de la tension de la batterie illustré ci-dessous utilise un seul circuit intégré LM10 pour indiquer le niveau de la batterie lorsqu'il descend en dessous d'une certaine limite spécifiée. Ici, la LED reste brillamment éclairée tant que la tension est supérieure à 7V et s'éteint lorsqu'elle descend en dessous de 6V.

Circuit de thermomètre de précision

Les conceptions suivantes montrent un circuit de thermomètre de précision utilisant un seul CI LM10.

Le LM134 dans le circuit fonctionne comme un capteur de température, qui convertit la température en quantité proportionnelle de tension.

Il convertit chaque degré de changement de température en 10 mV. Cette conversion est dirigée affichée sur un micro-ampèremètre 0-100uA via l'IC LM10 qui est configuré comme suiveur / amplificateur de tension.

Si vous avez des questions ou des doutes concernant l'un des circuits d'application d'ampli op LM10 expliqués ci-dessus, vous pouvez me contacter via les commentaires ci-dessous.

Circuit d'amplificateur de compteur

Le LM10 peut également être utilisé efficacement pour amplifier les millivolts et afficher la lecture sur un compteur à bobine mobile approprié.

Le circuit ci-dessous est un de ces circuits dans lequel les tensions d'entrée de 1 mV à 100 mV sont amplifiées 100 fois et produites sur un milliampèremètre, convenablement calibrées pour lire des milivolts.

La conception comprend également une fonction de réglage du zéro qui permet à l'utilisateur d'ajuster l'aiguille du compteur à zéro exact afin que la lecture finale soit précise et sans erreur.

Le plus grand avantage de ce circuit est qu'il fonctionne avec une seule cellule AAA 1,5 V.

Le circuit d'amplificateur de compteur basé sur LM10 ci-dessus pourrait être encore amélioré en un circuit d'amplificateur de mètre millivolt réglable à 4 plages, comme illustré dans le schéma suivant.

Référence: LM10