Tôi đang học năm thứ nhất trường Kỹ thuật và tôi được giao một nhiệm vụ có chứa mạch này, điều khiển các cảm biến áp suất trong ống pitot:
Tôi đang vật lộn để hiểu toàn bộ mạch, và chính xác hơn là op-amp đầu tiên, đầu ra (chân 1) và đầu vào e- (đảo ngược) (chân 2) được nối với mặt đất.
Công dụng của nó là gì? Làm thế nào một op-amp như vậy có thể có ảnh hưởng đến toàn bộ mạch, nếu đầu ra của nó không được sử dụng?
Câu trả lời:
OP-amp đầu tiên thực sự tạo ra mạch đất. 7810 tạo ra 10 volt ổn định, sau đó được chia cho bộ chia điện áp R2 và R3, được lọc bởi C3 để tạo ra mức 5 volt ổn định so với mức âm nhất.
OP-amp sau đó đệm cái này và phần còn lại của mạch sử dụng đầu ra của nó làm mặt đất tham chiếu . Hãy nhớ rằng mặt đất trong một mạch như thế này chỉ là một tiện lợi, một nút được sử dụng khi đề cập đến các điện áp khác.
Mặc dù tôi đồng ý với @pipe và trên thực tế đã nêu lên câu trả lời của anh ấy, một câu trả lời mang nhiều sắc thái khác là một nền tảng không chỉ là "chỉ" một tài liệu tham khảo.
Ý tôi là đây là một mặt đất không chỉ là điện áp, mà là thứ có thể tạo ra & chìm dòng điện và giữ nguyên tiềm năng.
Mặt đất được tạo bởi op-amp đó có thể cả nguồn và dòng điện chìm và vẫn còn khoảng một nửa giữa các đường ray của nguồn +12 volt. Nếu thiết kế chỉ sử dụng một bộ điều chỉnh khác như 7805, thiết bị đó sẽ chỉ có dòng điện có nguồn gốc và do đó sẽ chỉ đưa ra giá trị "trung áp" đúng khi dòng điện chảy ra khỏi đầu ra của nó.
Thay vào đó hạn chế hơn các mạch hiển thị.
(TL, DR: xem đoạn 5)
Mô-đun mét yêu cầu điện áp trên chân GND của nó nằm giữa các chân cung cấp V + và V- của nó. Nó chuyển đổi và hiển thị điện áp giữa chân IN + và GND của nó.
7810 điều chỉnh đầu vào thành 10V giữa các nút có nhãn + 5V và -5V.
R2 và R3 cung cấp điện áp giữa có trở kháng Thevenin là 2,5 kOhm (= 10K // 10K) song song với 100nF. Do đó, bất kỳ dòng điện (DC) nào được rút ra hoặc cung cấp cho nút này sẽ đẩy điện áp lên 2,5V mỗi milliamp.
Nút GND sẽ mang các dòng từ: Đồng hồ VIN +, R9, R11, R15, R16, R13, A2 và C5. Chúng có thể sẽ có tổng nhỏ hơn một milliamp, nhưng đồng hồ có thể rút ra dòng điện khác nhau qua mỗi chu kỳ đo.
Bộ khuếch đại 1 hoạt động như một tín hiệu điện áp cho chuỗi R2 R3. Nó sẽ hành động để giữ đầu ra của nó, nút có nhãn GND, tại điểm giữa của các nút có nhãn + 5V và -5V. Nhìn từ một góc độ khác, nó có tác dụng kéo điểm giữa của nguồn cung cấp về phía điện áp đầu ra. Nó sẽ có trở kháng đầu ra vòng kín trong vài ohms, do đó dòng điện được vẽ trên nút GND sẽ ít ảnh hưởng đến điện áp giữa các dòng GND và các dòng + 5V và -5V.
Bộ khuếch đại II-IV đều được cấu hình là bộ khuếch đại vi sai đơn giản. II và III có mức tăng 100V / V và Zin là 10K. IV có mức tăng 20 và Zin là 50K.
Có kết nối C5 trực tiếp với đầu ra của bộ khuếch đại IV là một lỗi. OPA không được chỉ định là ổn định với tải điện dung lớn. Có lẽ sẽ tốt hơn nếu đặt nó ngang qua mét VIN + và GND, với khoảng 10 nghìn hoặc hơn giữa cần gạt của A2 và VIN +.
Độ lợi của mạch sẽ phụ thuộc trực tiếp vào điện áp đầu ra của 7810. Nếu đồng hồ có đầu vào tham chiếu bên ngoài, tốt nhất nên kết nối nó với một phần + 5V, điều này cho phép đọc tỷ lệ.
Điện áp bù của cả bốn bộ khuếch đại sẽ góp phần vào tín hiệu. Các bộ khuếch đại sẽ cần thông số kỹ thuật tiếng ồn DC và 1 / f tốt.
Một câu trả lời đơn giản và trực tiếp cho câu hỏi chính của bạn, đó là đây là một cách cung cấp điện áp vi sai mà op-amps cần (+ & - 5v). Bằng cách làm nổi mặt đất (đến + 5v), nguồn 10v duy nhất có thể cung cấp + & - 5v! Bây giờ bạn có thể hiểu rằng đầu ra của op-amp I, đang được sử dụng . Nó tạo ra một mặt đất ảo (hoặc mặt đất tham chiếu).