Saya berada di tahun pertama sekolah Teknik dan saya diberi tugas yang mengandung sirkuit ini, yang menggerakkan sensor tekanan dalam tabung pitot:
Saya berjuang untuk memahami seluruh rangkaian, dan lebih tepatnya op-amp pertama, yang mana output (pin 1) dan input e- (pembalik) (pin 2) terhubung ke ground.
Apa gunanya Bagaimana op-amp semacam itu memiliki pengaruh pada rangkaian keseluruhan, jika outputnya tidak digunakan?
Jawaban:
OP-amp pertama sebenarnya menciptakan sirkuit ground. 7810 menciptakan volt 10 yang stabil, yang kemudian dibagi dengan pembagi tegangan R2 dan R3, difilter oleh C3 untuk membuat level stabil 5 volt relatif ke level paling negatif.
OP-amp kemudian buffer ini, dan sisa rangkaian menggunakan outputnya sebagai ground referensi . Ingatlah bahwa ground di sirkuit seperti ini hanyalah kenyamanan, sebuah simpul yang digunakan ketika mengacu pada voltase lain.
Sementara saya setuju dengan @pipe dan pada kenyataannya mengangkat jawabannya, jawaban bernuansa tambahan adalah bahwa sebuah landasan lebih dari sekadar "hanya" referensi.
Yang saya maksudkan dengan ini adalah tanah bukan hanya tegangan, tetapi sesuatu yang dapat sumber & tenggelam saat ini dan tetap pada potensi yang sama.
Tanah yang dibuat oleh op-amp itu dapat sumber dan arus tenggelam dan tetap kira-kira setengah jalan antara rel dari sumber +12 volt. Jika desain hanya menggunakan regulator lain seperti 7805, perangkat itu hanya memiliki sumber arus dan dengan demikian hanya akan mengeluarkan nilai "tegangan menengah" yang tepat ketika arus mengalir keluar dari outputnya.
Agak lebih membatasi sirkuit yang ditampilkan.
(TL, DR: lihat paragraf 5)
Modul meter membutuhkan tegangan pada pin GND-nya antara pin V + dan V-supply. Ia mengkonversi dan menampilkan tegangan antara pin IN + dan GND.
7810 mengatur input ke 10V antara node berlabel + 5V dan -5V.
R2 dan R3 menyediakan tegangan titik-tengah dengan impedansi Thevenin 2,5 kOhm (= 10K // 10K) secara paralel dengan 100nF. Dengan demikian setiap arus (DC) yang diambil dari atau dipasok ke node ini akan mendorong tegangan sebesar 2.5V per milliamp.
Node GND akan membawa arus dari: Meter VIN +, R9, R11, R15, R16, R13, A2 dan C5. Ini mungkin akan berjumlah kurang dari satu miliamp, tetapi meter dapat menarik berbagai arus melalui setiap siklus pengukuran.
Amplifier 1 bertindak sebagai pengikut tegangan untuk rantai R2 R3. Ini akan bertindak untuk menahan outputnya, simpul berlabel GND, pada titik tengah dari simpul berlabel + 5V dan -5V. Melihatnya dari perspektif yang berbeda, ia bertindak untuk menarik titik tengah pasokannya ke tegangan outputnya. Ini akan memiliki impedansi keluaran loop tertutup beberapa ohm, sehingga arus yang ditarik pada simpul GND akan memiliki sedikit efek pada tegangan antara GND dan +5V dan -5V garis.
Amplifier II-IV semuanya dikonfigurasi sebagai amplifier diferensial sederhana. II dan III memiliki keuntungan 100V / V dan Zin 10K. IV memiliki gain 20 dan Zin 50K.
Setelah C5 terhubung langsung ke output amplifier IV adalah kesalahan. OPA tidak ditentukan stabil dengan beban kapasitif yang besar. Mungkin akan lebih baik untuk meletakkannya di meter VIN + dan GND, dengan 10K atau lebih antara penghapus A2 dan VIN +.
Gain dari rangkaian akan secara langsung tergantung pada tegangan keluaran dari 7810. Jika meter memiliki input referensi eksternal yang terbaik untuk menghubungkan ini ke sebagian kecil dari + 5V, ini memberikan pembacaan ratiometrik.
Tegangan offset dari keempat amplifier akan berkontribusi pada sinyal. Amplifier akan membutuhkan spesifikasi noise DC dan 1 / f yang baik.
Jawaban sederhana dan langsung untuk pertanyaan utama Anda, adalah bahwa ini adalah salah satu cara untuk memberikan tegangan diferensial yang dibutuhkan op-amp (+ & - 5v). Dengan mengapung tanah (ke + 5v) sumber 10v tunggal dapat memasok + & - 5v! Anda sekarang harus dapat memahami bahwa output dari op-amp I, sedang digunakan . Ini menciptakan tanah virtual (atau tanah referensi).