Клеммы, реле, разъемы Degson со склада в России
РадиоЛоцман - Все об электронике

Увеличьте нагрузочную способность с помощью улучшенного токового насоса Хауленда

Texas Instruments OPA561

Схемы преобразования напряжения в ток могут иметь различные формы в зависимости от способа подключения нагрузки. В случаях несимметричной нагрузки, то есть, когда один конец должен быть подключен к земле, и требуется протекание биполярного тока, можно использовать схему улучшенного токового насоса Хауленда [1]. Иногда необходимый для нагрузки ток превышает возможности одного операционного усилителя. В таком случае целесообразно рассмотреть параллельную комбинацию двух операционных усилителей, показанную на Рисунке 1.

Новое семейство LED-драйверов XLC компании MEAN WELL с дополнительными возможностями диммирования

Параллельный операционный усилитель позволяет удвоить выходной ток улучшенного токового насоса Хауленда.
Рисунок 1. Параллельный операционный усилитель позволяет удвоить выходной
ток улучшенного токового насоса Хауленда.

В этой схеме ведущий операционный усилитель работает как улучшенный токовый насос Хауленда, а ведомый – как усилитель тока. Поведение токового насоса описывается следующей формулой:

где

Простое соединение выходов двух усилителей не сработает, поскольку ведомый операционный усилитель будет иметь некоторое смещение напряжения, и каждый усилитель будут пытаться подтянуть выходное напряжение другого к своему выходному напряжению.

В таком состоянии ток будет течь от одной шины питания через выходной каскад одного операционного усилителя обратно во второй операционный усилитель и далее к противоположной шине. Этот ток никогда не потечет через нагрузку. Он называется циркулирующим током. Поэтому в выходные цепи необходимо включить токораспределительные резисторы (RS). При определении сопротивлений токораспределительных резисторов исходите из того, что выходное напряжение ведомого усилителя в худшем случае будет равно выходному напряжению ведущего плюс одно напряжение смещения (VOS). Сопротивление от выхода ведущего устройства до выхода ведомого составляет два RS. Разумной целью является установка циркулирующего тока, равного одному проценту от тока нагрузки IL. Затем значение RS рассчитывается по выражению:

В схеме, показанной на Рисунке 1, можно установить предельные значения токов на выходах операционных усилителей. В этом случае предельный ток ведомого усилителя должен быть установлен примерно на 10% выше, чем у ведущего. В случае неисправности нагрузки ведущий усилитель перейдет в режим ограничения тока, тем самым снижая свое выходное напряжение. Ведомый усилитель будет отслеживать это сниженное напряжение. Если бы подчиненное устройство было настроено так, чтобы оно первым переходило в режим ограничения тока, ведущее устройство продолжало бы пытаться обеспечить требуемый ток нагрузки. Когда ведомое устройство находится в режиме ограничения тока, его выходное напряжение намного ниже, чем у ведущего, и циркулирующий ток увеличивается, что может привести к повреждению одного или обоих устройств.

Количество ведомых усилителей, которые могут быть связаны с ведущим устройством, не ограничено.

В случаях, когда схема срывается в генерацию, начните с удаления ведомого операционного усилителя и убедитесь, что ведущий каскад стабилен сам по себе. После того, как ведущий каскад станет стабильным, при необходимости можно стабилизировать ведомый.

Ссылка

  1. Frederiksen, T. M.: Intuitive Operational Amplifiers, McGraw-Hill, New York, 1988

Материалы по теме

  1. Datasheet Texas Instruments OPA561

EETimes

Перевод: AlexAAN по заказу РадиоЛоцман

На английском языке: Get increased output from an improved Howland current pump

44 предложений от 22 поставщиков
Микросхема Операционный усилитель, Operational Amplifier, Single, 1 Amplifier, 17MHz, 50V/µs, ± 3.5V to ± 7.5V, TSSOP, 20Pins
ChipWorker
Весь мир
OPA561PWP
Texas Instruments
46 ₽
ЗУМ-СМД
Россия
OPA561PWP
Texas Instruments
262 ₽
OPA561PWP
Texas Instruments
от 17 355 ₽
727GS
Весь мир
OPA561PWPG4
Texas Instruments
по запросу
ТМ Электроникс. Электронные компоненты и приборы. Скидки, кэшбэк и бесплатная доставка
Для комментирования материалов с сайта и получения полного доступа к нашему форуму Вам необходимо зарегистрироваться.
Имя
Фрагменты обсуждения:Полный вариант обсуждения »
  • Не хватает короткого резюме о реальной работе. Коротко о характеристиках данного устройства в цифрах. В PDF_ках на OPA561 сильно зависит от нагрузок.
  • не надо привередничать. эта статья от 1988 года. все цифры давно имеются в даташитах.