LM10 연산 증폭기 애플리케이션 회로 – 1.1V에서 작동

LM10은 최저 1.1V, 최고 40V의 단일 종단 전원 입력에서 작동하도록 설계된 선구적인 연산 증폭기입니다.

그림 1에서 볼 수 있듯이이 장치는 연산 증폭기, 정밀 200mV 밴드 갭 전압 레퍼런스 및 레퍼런스 증폭기로 구성되며 모두 단일 8 핀 번들 안에 들어 있습니다.

이 게시물에서는 장치 LM 10을 사용하는 기능적 애플리케이션 회로의 전체 힙을 살펴 봅니다.

기본 LM10 구성

LM10 연산 증폭기의 기본 구성은 다음 그림에 나와 있습니다.

위의 회로에서 LM10이 다른 연산 증폭기와 다른 매우 특이한 방식으로 연결되어 있음을 알 수 있습니다.

여기서 출력은 포지티브 라인에 연결되어 주어진 입력 임계 값 감지에 따라 접지로 포지티브 라인을 분류하거나 단락시킵니다.

이는 또한이 션트 레귤레이터 모드에서 연산 증폭기에 대한 양극이 저항을 통해 공급되어야 함을 의미합니다.

연산 증폭기의 비 반전 입력 인 pin3은 IC의 기준 핀아웃 1과 8을 통해 200mV의 고정 기준 전압으로 연결됩니다.

따라서 pin3이 고정 기준으로 설정되고, pin2는 이제 연산 증폭기의 검출기 입력이되며 외부 매개 변수에서 원하는 전압 임계 값을 검출하는 데 사용할 수 있습니다.

아래에 설명 된 모든 LM10 애플리케이션 회로는 위에서 설명한 기본 션트 모드를 기반으로합니다.

LM10 연산 증폭기 정밀 전압 조정기 회로

LM10은 내장 된 정밀 전압 레퍼런스 및 연산 증폭기로 인해 전압 조정기 애플리케이션에 가장 적합합니다. 그림 2 ~ 9는 이러한 다양한 실제 회로를 보여줍니다.

200mV ~ 200V 기준 생성기 : IC의 내장 레퍼런스 및 증폭기는 연산 증폭기 입력에 적용되는 200mV ~ 20V 전압 레벨을 생성하는 데 익숙하며 전압 팔로워처럼 설정되며 사용 가능한 출력 전류를 약 20mA로 향상시킵니다.

0 ~ 20V 1A 가변 레귤레이터 : 그림 3에서 내부 기준 및 증폭기는 RV1 포트에 적용되는 고정 20 볼트를 개발합니다. 연산 증폭기 및 트랜지스터 Q1은 전압 팔로워처럼 배선되어 0-20V의 출력을 수백 밀리 암페어에 가까운 크기로 전류로 증폭합니다.

고정 5V 20mA 레귤레이터 : 그림 4에서 연산 증폭기 입력은 200mV 기준에서 바로 추출되어 5V 출력을 제공합니다.

0 ~ 5V 레귤레이터 : 그림 5에서 연산 증폭기 입력은 0-5V 출력을 생성하기 위해 내부 0-200mV 기준을 설정하여 획득됩니다.

50V ~ 200V 가변 조정 전원 : 그림 6과 7은 LM 10을 '플로팅'방식으로 사용하여 높은 출력 전압을 생성하는 방법을 보여줍니다. 이러한 각 회로에서 IC는 부하 저항 R3을 통해 '분로'모드로 적용되므로 LM 10 자체에 소량의 볼트 만 생성됩니다.

단순한 실험실 전원 공급 장치 : 위의 개념을 추가로 업그레이드하여 아래 그림과 같이 완전한 0 ~ 50V 조정 가능한 실험실 전원 공급 장치를 구축 할 수 있습니다.

위의 250V 레귤레이터의 출력 단락 보호 버전은 다음 다이어그램에서 확인할 수 있습니다.

5V 션트 레귤레이터 회로 : 5 볼트 션트 레귤레이터의 LM 10 애플리케이션을 간단하게 보여줍니다.

아래의 그림 9는 IC가 네거티브 전압 레귤레이터로 작동하도록 구성되는 방법을 정확하게 보여줍니다.

그림 : 9

LM10 정밀 전압 / 전류 모니터 회로

LM10은 또한 청각 적 또는 시각적 신호가있는 다양한 전압, 전류 및 저항 종속 오류 표시기 회로에서 잘 작동합니다.

그림 10 ~ 23은 이러한 유형의 디자인을 보여줍니다. 그림 10 ~ 17 회로에서 연산 증폭기는 적절한 전류 제한 저항을 통해 LED 포인터 또는 가청 경보 장치를 구동하는 출력을 갖는 기본 전압 비교기로 사용됩니다.

과전압 표시기 : 위의 그림 10에서 IC LM10은 과전압 표시기 회로로 구성됩니다. 감지 전압은 연산 증폭기의 비 반전 핀 # 3에 적용되고 핀 8의 기준 전압은 LM10의 내부 전압 기준 및 기준 증폭기에 의해 생성되어 연산 증폭기의 반전 핀 # 2에 공급됩니다. .

위의 디자인은 또한 과전압 상태를 나타내는 역할을하는 다음과 같은 대체 방식으로 구성 할 수 있습니다.

아래의 그림 11은 여기에서 과전압 표시기 회로에 사용되는 다른 전략을 보여줍니다. 연산 증폭기의 한 입력 핀에 200mV 레퍼런스가 적용되고 테스트 전압의 저항 분배기 변화가 다른 핀에 적용됩니다.

다음 그림 12에 표시된 저전압 표시기 회로는 연산 증폭기 입력 핀 구성이 서로 교체된다는 점을 제외하면 동일한 개념으로 작동합니다. 이 두 회로의 특징은 LM10 공급 전압이 권장 트리거 전압보다 높아야한다는 것입니다.

아래 그림 13은 LED 또는 청각 경고를 사용하는 매우 정확한 저전압 표시기를 보여줍니다. 입력 감도 50k / v.

그림 14 (아래) : LED 또는 가청 경보 장치를 사용하는 과전압 표시기에 기반한 정밀 LM10, LED는 R1 / R2 접합에서 전류 트리거에 대한 응답으로 과전압 상황이 존재하는지 표시하기 시작합니다.

연산 증폭기 LM10을 사용하는 정확한 저 전류 표시기 회로는 R1을 통과하는 전류가 설정된 임계 값 수준 아래로 떨어질 때마다 LED 또는 부저 경고 장치를 켜는 그림 15에 나와 있습니다.

범용 열 / 광 센서 증폭기 : 그림 16은 조명 또는 온도 센서를 통해 외부 매개 변수를 통해 활성화 할 수있는 고정밀 회로를 보여줍니다. 이러한 센서는 LDR 또는 서미스터와 같은 저항 특성을 가져야합니다.

그림 1 6

이러한 설계에서 저항성 구성 요소는 LM10의 전압 레퍼런스 증폭기를 통해 구동되는 휘트 스톤 브리지의 섹션이되고 브리지 출력이 적용되어 비교기로 조작 된 연산 증폭기를 켭니다. 설명 된 그림에서 브리지는 2V2 전원을 통해 전원이 공급됩니다.

LM10을 사용하는 원격 센서 모듈

연산 증폭기 LM10은 실제 측정 장치에서 멀리 떨어진 원격 위치에서 온도, 빛, 전압 감지기처럼 작동 할 수있는 정밀 원격 감지 회로 모듈로도 효과적으로 사용할 수 있습니다. 원격 신호는 적절하게 차폐 된 케이블을 통해 전송됩니다.

고온 원격 센서

다음 그림은 섭씨 500 ~ 800도 정도의 고온을 감지하도록 LM10 IC를 구성하는 방법을 보여줍니다. 따라서 회로는 원격 화재 위험 탐지기 모듈로도 사용될 수 있습니다.

* 최대 800도 고온 감지 임계 값은 IC의 '밸런스'핀을 '레퍼런스'핀과 연결하여 달성됩니다.

원격 진동 감지기 : 다음 다이어그램은 IC LM10을 사용하여 원격 진동 센서 모듈을 만드는 방법을 보여줍니다. 센서는 피에조 기반 변환기 또는 유사.

원격 브리지 증폭기 센서

다음 다이어그램은 원격 저항 브리지 증폭기 센서에 연결된 LM10을 보여줍니다.

저항성에서 저항기 중 하나를 LDR, 포토 다이오드, 서미스터, 피에조 변환기와 같은 센서로 교체하여 관련 센서 증폭기를 만들 수 있습니다. 감지 된 매개 변수에 대한 임계 값 초과 또는 더 낮은 임계 값을 감지합니다.

열전대 센서 증폭기

에 열전대 장치는 두 개의 서로 다른 금속 막대 또는 끝단을 꼬아 서 결합한 와이어로 구성됩니다.

이제 터미널 중 하나가 다른 쪽 끝보다 훨씬 높은 온도로 유지되면 이종 금속 끝의 온도 차이로 인해 전류가 도체를 통해 흐르기 시작합니다.

위에서 설명한 열전대 네트워크에서 한쪽 끝은 기준점이되고 다른 쪽 끝은 감지 점이됩니다.

그러나 열전대에서 발생하는 전류는 마이크로 암페어 단위로 매우 작을 수 있습니다.

LM10 연산 증폭기를 사용하는 다음 회로를 사용하여 열전대에서 측정 가능한 수준으로 저 전류를 증폭 할 수 있습니다.

여기에서 LM134는 열전대 요소의 한쪽 끝에서 정확한 기준을 생성하므로 연산 증폭기에 의해 열전대의 다른 쪽 끝에서 정확한 차동 온도를 감지 할 수 있습니다.

연산 증폭기 LM10을 사용하는 기타 회로

배터리 잔량 표시기 : 아래 표시된 배터리 전압 모니터 회로는 단일 LM10 IC를 사용하여 지정된 특정 한계 아래로 떨어질 때 배터리 수준을 나타냅니다. 여기서 LED는 전압이 7V 이상인 한 밝게 켜져 있고 6V 이하로 떨어지면 꺼집니다.

정밀 온도계 회로

다음 설계는 단일 LM10 IC를 사용하는 정밀 온도계 회로를 보여줍니다.

회로의 LM134는 온도 센서처럼 작동하여 온도를 비례 전압으로 변환합니다.

온도의 모든 변화를 10mV로 변환합니다. 이 변환은 전압 팔로워 / 증폭기로 구성된 IC LM10을 통해 0-100uA 마이크로 전류계에 표시됩니다.

위에서 설명한 LM10 연산 증폭기 애플리케이션 회로에 대해 질문이나 의문이있는 경우 아래 의견을 통해 저에게 연락 주시기 바랍니다.

미터 증폭기 회로

LM10은 또한 밀리 볼트를 증폭하고 적절한 가동 코일 미터를 통해 판독 값을 표시하는 데 효율적으로 사용할 수 있습니다.

아래의 회로는 1mV에서 100mV까지의 입력 전압이 100 회 증폭되고 밀리 볼트를 판독하도록 적절하게 보정 된 밀리 암페어 미터를 통해 생성되는 이러한 회로 중 하나입니다.

이 설계에는 사용자가 미터 바늘을 정확한 제로로 조정하여 최종 판독 값이 정확하고 오류가없는 제로 조정 기능도 포함되어 있습니다.

이 회로의 가장 큰 장점은 단일 AAA 1.5V 셀에서 작동한다는 것입니다.

위의 LM10 기반 미터 증폭기 회로는 다음 다이어그램과 같이 4 범위 조정 가능한 밀리 볼트 미터 증폭기 회로로 더욱 향상 될 수 있습니다.

참고: LM10