Bất cứ ai có thể giải thích mạch điều khiển cân bằng này cho tôi?

9

Tôi đang tìm cách tạo ra tín hiệu vi sai để điều khiển các galvos của máy chiếu laser và theo tôi hiểu thì nó cần phải là + 5V / -5V (10Vpp). Tôi đã tìm thấy mạch này cho một đàn hạc laser, nhưng tôi bối rối về những gì thiết kế opamp kép cụ thể này làm. Có vẻ như đó là một cặp bộ khuếch đại đảo ngược và không đảo ngược với mức tăng 1, nhưng chúng được đưa vào nhau. Đây là một hình ảnh:

nhập mô tả hình ảnh ở đây

Bản gốc có thể được tìm thấy ở đây .

Tôi tò mò liệu có ai có thể nói cho tôi biết nó được gọi là gì hay nó hoạt động như thế nào không, vì tôi đã tìm kiếm rất nhiều "mạch ví dụ" và không thể tìm thấy bất cứ thứ gì giống với nó.

operational-amplifier circuit-analysis differential

— Dave Van den Eynde
nguồn

Xem bản cập nhật cho câu trả lời của tôi cho một liên kết, với phân tích, về cơ bản là cùng một mạch.

— Alfred Centauri

Tôi đang tìm thêm nhiều thông tin trên Google khi tôi tìm 'trình điều khiển cân bằng'.

— Dave Van den Eynde

1

Necro bình luận, ở đây, đây là một triển khai riêng biệt của các phần bên trong tài liệu của Ti DRV134. Nó không có khả năng được cân bằng trừ khi nó được cắt như mạch tích hợp. Tôi đã tạo ra cái này với 1% thành phần và đầu ra là -3 +5, nhưng ít nhất là chính xác ngoài pha.

— mianos

2

Cách dễ nhất là hỏi tôi trực tiếp thông qua trang web laserharp của tôi;) Tôi là người thiết kế sơ đồ này. Đây là giai đoạn đầu ra với trình điều khiển đầu ra cân bằng / không cân bằng. nếu không được sử dụng như cân bằng, bạn phải kết nối đầu ra âm với mặt đất để có được tín hiệu không cân bằng đầy đủ. Nó được giải thích trong hướng dẫn sử dụng của đàn hạc laser. "Hệ thống dây điện ILDA"

— franck
nguồn

3

$100 \Omega$

v_{X +} = v_{O U T X} + v_{X -}

$v_{X+} = v_{OUTX} + v_{X-}$

Đối với op-amp cuối cùng, hãy viết

v_{X -} = v_{X +} - v_{O U T X}

$v_{X-} = v_{X+} - v_{OUTX}$

Như vậy

v_{X +} - v_{X -} = v_{O U T X}

$v_{X+} - v_{X-} = v_{OUTX}$

$v_{OUTX}$

$v_{OD} = (v_{X+} - v_{X-}) = v_{OUTX}$ $v_{X+}$ $v_{X-}$

Ví dụ, thay thế phương trình 2 thành lợi suất 1

v_{X +} = v_{X +}

$v_{X+} = v_{X+}$

và tương tự

v_{X -} = v_{X -}

$v_{X-} = v_{X-}$

Vì vậy, trong thực tế, điện áp đầu ra chế độ phổ biến điện áp đầu ra

v_{O C M} = \frac{v_{X +} + v_{X -}}{2} = ?

$v_{OCM} = \frac{v_{X+} + v_{X-}}{2} = ?$

không được xác định nếu không có phương trình bổ sung (ràng buộc mạch).

Cập nhật: Tôi biết tôi đã thấy và phân tích loại mạch này trước đây nhưng tôi chưa tìm thấy ghi chú của mình về nó.

Tuy nhiên, tôi đã tìm thấy bài viết này tại trang web Elliot Sound Products cho " Trình điều khiển dòng cân bằng với đầu ra nổi " về cơ bản là cùng một mạch trừ đầu vào cân bằng thay vì đầu vào một đầu.

nhập mô tả hình ảnh ở đây

Toàn bộ bộ khuếch đại, như được đo ở đây, có mức tăng là 1. Cùng một điện áp trên các đầu vào đầu ra xuất hiện trên các đầu ra. Điều này vẫn đúng nếu bất kỳ thiết bị đầu ra đầu ra nào được cung cấp với bất kỳ đầu ra nào giống như máy biến áp (tất nhiên cả hai điện áp đầu ra đều nằm trong vùng điện áp cung cấp).

— Alfred Centauri
nguồn

Nó xảy ra với tôi đêm qua, trong khi tôi đang suy nghĩ về điều này, đó là toàn bộ ý tưởng về cùng một tín hiệu được đệm lại nghe có vẻ vô lý (đầu vào đến từ một opamp khác chuyển đổi 0..2048mV thành -10 .. + 10V) nhưng sau đó điều đó gây ấn tượng với tôi: Hai đầu ra cần phải ở trạng thái cân bằng và pha hoàn hảo, và có một opamp trên một tín hiệu nhưng không phải là tín hiệu khác sẽ gây ra độ trễ tín hiệu (nhỏ). Đối với các ứng dụng âm thanh, điều này sẽ quan trọng hơn so với việc định vị gương laser, nhưng vẫn còn. Nếu nhà thiết kế lấy cảm hứng ở đó, nó có ý nghĩa.

— Dave Van den Eynde

1

Mạch này có hai đặc điểm thú vị. Điều quan trọng nhất là đầu ra khác biệt "nổi" (trong giới hạn). Thứ hai là trở kháng đầu ra 100R. Tôi nghi ngờ một trong hai vấn đề đối với gương laser, nhưng tôi hy vọng đây có thể là mạch đầu ra tiêu chuẩn trong âm thanh chuyên nghiệp.

— Spehro Pefhany

1

Nguồn ban đầu là AFAIK máy phân tích âm thanh HP 8903. Đây là một trong những "mạch chính" mà các kỹ sư của HP đã công bố trên Tạp chí HP (tháng 8 năm 1980, "Nổi một đầu ra nguồn, bởi George D. Pontis).

— dom0

1

Lúc đầu, tôi nghĩ rằng mạch là một máy bơm dòng điện vi sai.

Tương tự như cái này ở đây .

nhập mô tả hình ảnh ở đây

Tôi nghĩ có lẽ khớp nối chéo làm cho các nguồn hiện tại chia sẻ điện áp có sẵn.

Nhưng tôi đã thực hiện một mô phỏng vì phân tích không cho thấy điều đó là có thể ..

Không có tải, đầu ra (-) là một mặt đất ảo và đầu ra (+) bằng với điện áp đầu vào, điều này không thú vị lắm.

Với tải 1000 ohm, điện áp vi sai bằng 90% điện áp đầu vào (ngụ ý về trở kháng đầu ra 100 ohm) nhưng đầu ra (-) theo sau đầu vào khoảng + 4%.

Với tải 100 ohm, dạng sóng trông như thế này:

Màu xanh lá cây: điện áp đầu vào
Màu tím: đầu ra +
Màu đỏ: đầu ra -
Màu vàng: điện áp đầu ra khác biệt

nhập mô tả hình ảnh ở đây

Tôi có chút hụt hẫng khi hiểu được sự hữu ích của chức năng này nếu nó cho cuộn dây trực tiếp.

Biên tập:

Như Alfred đã chỉ ra, mạch nên có trở kháng đầu ra cao so với phổ biến, và như tôi đã nói, trở kháng đầu ra vi sai thấp và khớp với một cặp xoắn. Vì vậy, nó sẽ là một trình điều khiển phù hợp cho đầu ra cân bằng cho một cặp xoắn, đi đến máy thu có thể có tiềm năng mặt đất khác nhau (nhiều như một vài volt) từ máy phát. Rất đẹp.

Dưới đây là sơ đồ về trở kháng chế độ chung được đo bằng cách đặt tín hiệu 1VAC vào trung tâm của điện trở tải chia 100 ohms và quét từ 0,1Hz đến 10 MHz.

nhập mô tả hình ảnh ở đây

Như bạn có thể thấy, nó là 10K cho tần số thấp, vượt qua ở mức khoảng 2,2kHz và giảm xuống 150 ohms hoặc hơn ở tần số cao. Hoàn hảo cho các tình huống có điện áp tần số chính giữa các căn cứ, không quá lớn đối với các tần số cao hơn.

— Spehro Pefhany
nguồn

Trông tôi giống như các đầu ra đảo ngược đưa trở lại các đầu vào tích cực, như trong "amp op op đúng", trong đó các đầu ra âm cho đầu vào dương và các đầu ra dương cho đầu vào âm, nhưng được thực hiện với hai đầu cuối op ampe

— Scott Seidman

@ScottSeidman Nó không khác biệt lắm. Xem mô phỏng.

— Spehro Pefhany

Chỉ có điện áp đầu ra khác biệt được xác định rõ cho mạch này, điện áp đầu ra một đầu không phải là không có các ràng buộc mạch bổ sung.

— Alfred Centauri

Vì vậy, bạn sẽ mong đợi các đầu ra có mặt đất trở kháng chế độ chung cao .. có lẽ hy vọng sẽ thấy các tải cân bằng đến một phổ biến có thể khác nhau về điện áp so với điện áp trên mặt đất. Điều này có ý nghĩa nếu đầu ra được đưa đến một mạch khuếch đại riêng.

— Spehro Pefhany

1

Tôi thích giải thích sau chỉnh sửa.

— gwideman

0

Nhìn vào sơ đồ mà bạn đã liên kết, rõ ràng cấu hình op amp này được sử dụng để điều khiển các đầu ra là một phần của giao diện ILDA tiêu chuẩn cho máy chiếu laser (như bạn đã nói).

http://www.laserist.org/StiteriasDocs/ISP05-finaldraft.pdf

Vì vậy, nhiệm vụ chính là tạo ra một tín hiệu khác biệt từ một tín hiệu duy nhất.

Tín hiệu vi sai thường được sử dụng để phát tín hiệu tương tự trong môi trường dễ bị nhiễu, vì các chương trình laser có thể cũng vậy. Bất kỳ nhiễu nào cũng sẽ ảnh hưởng đến cả bản sao dương và âm của tín hiệu gần như bằng nhau và khi máy thu phục hồi tín hiệu bằng cách trừ đi tín hiệu này từ tín hiệu kia, nhiễu sẽ bị loại bỏ.

Các điện trở R45 và R52 tạo ra một số bảo vệ cho các ampe kế trong trường hợp đầu ra bị chập, và có thể có một số trở kháng khớp với cáp, mặc dù tôi không chắc chắn về sự cần thiết của ứng dụng này (không biết các freqs liên quan).

Nhưng còn R48 và R49, và phản hồi rõ ràng mà họ cung cấp cho bộ khuếch đại "đối diện" thì sao? Tôi nghĩ rằng họ có thể thực hiện bù cho sự suy giảm được giới thiệu bởi R45 và R52, hữu ích nếu trở kháng đầu vào của máy thu không được cân bằng.

— người đi đường
nguồn

Tôi biết điều này, vì tôi đang cố gắng hoàn thành điều tương tự. Tôi chỉ muốn hiểu sơ đồ này đang làm gì để hiểu cách xây dựng m riêng.

— Dave Van den Eynde