LM10 Op Amp Application Circuits - Funciona com 1,1 V

O LM10 é um amplificador operacional pioneiro projetado para operar a partir de entradas de energia de terminação simples com tensões tão baixas quanto 1,1 V e até 40 V.

Como pode ser testemunhado na Figura 1, o dispositivo consiste em um amplificador operacional, uma referência de tensão de intervalo de banda de 200 mV e um amplificador de referência, todos encerrados em um único feixe de 8 pinos.

Nesta postagem, damos uma olhada em uma pilha inteira de circuitos de aplicativos funcionais usando o dispositivo LM 10.

Configuração LM10 Básica

A configuração básica para um amplificador operacional LM10 é mostrada na figura a seguir:

No circuito acima podemos ver que o LM10 está conectado de uma forma bastante incomum, o que é diferente de outros amplificadores operacionais.

Aqui, a saída é conectada com a linha positiva, o que significa que ela desvia ou encurta a linha positiva com o aterramento dependendo da detecção de um determinado limite de entrada.

Isso também implica que, neste modo de regulador de shunt, o positivo para o amplificador operacional deve ser fornecido por meio de um resistor.

O pino 3, que é a entrada não inversora do amplificador operacional, é conectado com uma tensão de referência fixa de 200 mV através das pinagens de referência 1 e 8 do IC.

Assim, o pino 3 sendo definido em uma referência fixa, o pino 2 agora se torna a entrada do detector do amplificador operacional e pode ser usado para detectar um limite de voltagem desejado de um parâmetro externo.

Todos os circuitos de aplicação LM10 explicados abaixo são baseados no modo shunt fundamental explicado acima.

Circuitos reguladores de tensão de precisão LM10 Op Amp

O LM10, devido à sua referência de tensão de precisão integrada e op -amp, torna-se mais adequado para aplicações de regulador de tensão. As Figuras 2 a 9 exibem vários circuitos práticos desta variedade.

Gerador de referência de 200 mV a 200 V : A referência e o amplificador embutidos do IC estão acostumados a criar níveis de tensão de 200 mV a 20 volts que são aplicados à entrada do amplificador operacional, configurados como um seguidor de tensão e aumentam a corrente de saída disponível para cerca de 20 mA.

Regulador Variável de 0 a 20 V 1 Amp : Na Fig. 3 a referência interna e o amplificador desenvolvem uma tensão fixa de 20 volts, que é aplicada ao potenciômetro RV1. O amplificador operacional e o transistor Q1 são conectados como um seguidor de tensão para amplificar a saída de 0-20 volts para a corrente com magnitudes próximas a muitas centenas de miliamperes.

Regulador fixo de 5 V 20 mA : Na Fig 4, a entrada do amplificador operacional é extraída diretamente da referência de 200 mV, para fornecer uma saída de 5 volts.

Regulador 0 a 5 V : Na Fig 5, a entrada do amplificador operacional é adquirida configurando uma referência interna de 0-200 mV, para produzir uma saída de 0-5 volts.

Fonte regulada variável de 50 V a 200 V : As Figuras 6 e 7 demonstram como o LM 10 pode ser empregado de maneira 'flutuante', para produzir altas tensões de saída. Esteja ciente de que em cada um desses circuitos o IC é aplicado no modo 'shunt' por meio do resistor de carga R3, de modo que apenas uma pequena quantidade de volts é criada no próprio LM 10.

Simples Fonte de alimentação do laboratório: Os conceitos acima podem ser atualizados para construir uma fonte de alimentação ajustável de laboratório completa de 0 a 50 V conforme mostrado abaixo.

Uma versão protegida contra curto-circuito de saída do regulador de 250 V acima pode ser testemunhada no diagrama a seguir

Circuito Regulador Shunt de 5 V: Uma ilustração direta da aplicação do LM 10 em um regulador shunt de 5 volts.

A Fig. 9 abaixo mostra exatamente como o CI pode ser configurado para funcionar como um regulador de tensão negativa.

Figura: 9

Circuitos de monitor de tensão / corrente de precisão LM10

O LM10 também funciona bem em uma variedade de circuitos indicadores de erro dependentes de tensão, corrente e resistência com sinais sonoros ou visuais.

As Figuras 10 a 23 exibem esses tipos de projetos. Nas Figuras 10 a 17 circuitos, o amplificador operacional é empregado como um comparador de tensão básico, tendo sua saída acionando um ponteiro de LED ou uma unidade de alarme sonoro através de um resistor limitador de corrente apropriado.

Indicador de sobretensão: Na Fig. 10 acima, o IC LM10 está configurado como um circuito indicador de sobretensão. A tensão de detecção é aplicada ao pino não inversor # 3 do op-amp, e a tensão de referência no pino 8 é gerada pela referência de tensão interna do LM10 e amplificador de referência e é fornecida ao pino inversor # 2 do op -amp .

O projeto acima também pode ser configurado da seguinte maneira alternativa, que também servirá para indicar uma condição de sobretensão

A Fig 11 abaixo mostra a estratégia diferente empregada no circuito indicador de sobretensão aqui. Uma referência de 200 mV é aplicada a um pino de entrada do amplificador operacional e uma variação do divisor resistivo da tensão de teste é aplicada a outro.

Um circuito indicador de subtensão mostrado na Fig. 12 a seguir funciona com o mesmo conceito, exceto que a configuração do pino de entrada do amplificador operacional foi trocada entre si. Uma característica de ambos os circuitos é que a tensão de alimentação do LM10 deve ser maior do que a tensão de disparo recomendada.

A Fig 13 abaixo exibe um indicador de subtensão altamente preciso usando LED ou alerta sonoro. Sensibilidade de entrada 50k / v.

Fig 14 (abaixo): indicador de sobretensão baseado em LM10 de precisão usando LED ou unidade de alarme sonoro. O LED começará a indicar se uma situação de sobretensão está presente em resposta a um disparo de corrente na junção R1 / R2.

Um circuito indicador preciso de baixa corrente usando op amp LM10 é mostrado na Figura 15 a seguir, que ilumina um LED ou unidade de alerta sonoro sempre que a corrente através de R1 cai abaixo de um nível de limite definido.

Amplificador Sensor Universal de Calor / Luz: A Figura 16 exibe um circuito de alta precisão que pode ser ativado por meio de um parâmetro externo, por exemplo, por meio de sensores de luz ou temperatura. Esses sensores devem ter uma característica resistiva como LDR ou termistor.

figura 1 6

Nesses projetos, o componente resistivo se torna a seção de uma ponte de Wheatstone que é conduzida pelo amplificador de referência de tensão do LM10 e a saída da ponte é aplicada para ligar o amplificador operacional equipado como um comparador. Nas ilustrações demonstradas, a ponte é alimentada por uma fonte de 2V2.

Módulos de sensor remoto usando LM10

O amplificador operacional LM10 também pode ser usado efetivamente como um módulo de circuito de sensoriamento remoto de precisão, que pode funcionar como detectores de temperatura, luz e tensão em um local remoto longe do dispositivo de medição real. Os sinais remotos são transferidos por meio de cabos devidamente blindados.

Sensor remoto de alta temperatura

A próxima figura mostra como um IC LM10 pode ser configurado para detectar altas temperaturas na ordem de 500 a 800 graus Celsius. O circuito também pode ser empregado como um módulo detector de risco de incêndio remoto

* O limite máximo de detecção de alta temperatura de 800 graus é obtido conectando o pino de 'equilíbrio' do IC com o pino de 'referência'.

Detector de vibração remoto: O próximo diagrama mostra como o IC LM10 pode ser usado para fazer o módulo sensor de vibração remoto. O sensor pode ser um piezo transdutor com base ou similar.

Sensor amplificador de ponte remota

O diagrama a seguir mostra um LM10 conectado a um sensor amplificador de ponte resistiva remota.

No resistivo, qualquer um dos resistores pode ser substituído por um sensor, como um LDR, foto diodo, termistor, transdutor piezoelétrico, para criar um amplificador de sensor relevante. para detectar um limite superior ou inferior para o parâmetro detectado.

Amplificador de sensor termopar

PARA par termoelétrico é um dispositivo que consiste em duas hastes de metais diferentes ou fios unidos por torção em seus terminais terminais.

Agora, quando um dos terminais é mantido a uma temperatura muito mais alta do que a outra extremidade, a corrente começa a fluir pelo condutor devido à diferença de temperatura nas extremidades dos metais diferentes.

Em uma rede de termopares, conforme explicado acima, uma das extremidades se torna o ponto de referência, enquanto a outra extremidade se torna o ponto de detecção.

No entanto, a corrente desenvolvida em um termopar pode ser extremamente pequena, da ordem de micro amperes.

O seguinte circuito usando LM10 op amp pode ser usado para amplificar a baixa corrente de um termopar para níveis mensuráveis.

Aqui, o LM134 gera uma referência precisa em uma extremidade do elemento termopar, de modo que uma temperatura diferencial precisa pode ser detectada da outra extremidade do termopar, pelo amplificador operacional.

Circuitos diversos usando Op amp LM10

Indicador de nível de bateria: O circuito do monitor de tensão da bateria mostrado abaixo usa um único IC LM10 para indicar o nível da bateria quando cai abaixo de um certo limite especificado. Aqui, o LED permanece iluminado fortemente enquanto a tensão estiver acima de 7V e desliga quando cair abaixo de 6V.

Circuito de termômetro de precisão

Os próximos projetos mostram um circuito de termômetro de precisão usando um único LM10 IC.

O LM134 no circuito funciona como um sensor de temperatura, que converte a temperatura em quantidade proporcional de voltagem.

Ele converte cada mudança de grau na temperatura em 10 mV. Esta conversão é exibida diretamente em um microamperímetro 0-100uA através do IC LM10 que é configurado como um seguidor / amplificador de tensão.

Se você tiver qualquer pergunta ou dúvida em relação a qualquer um dos circuitos de aplicação LM10 op amp explicados acima, sinta-se à vontade para entrar em contato comigo através dos comentários abaixo.

Circuito de amplificador de medidor

O LM10 também pode ser usado com eficiência para amplificar milivolts e exibir a leitura em um medidor de bobina móvel apropriado.

O circuito abaixo é um desses circuitos em que as tensões de entrada de 1 mV a 100 mV são amplificadas 100 vezes e produzidas em um miliamperímetro, devidamente calibrado para ler milivolts.

O projeto também inclui um recurso de ajuste de zero que permite ao usuário ajustar a agulha do medidor para zero exato, de modo que a leitura final seja precisa e livre de erros.

A maior vantagem deste circuito é que ele funciona com uma única célula AAA de 1,5 V.

O circuito amplificador de medidor baseado em LM10 acima pode ser aprimorado em um circuito amplificador de medidor de milivolts ajustável de 4 faixas, conforme mostrado no diagrama a seguir.

Referência: LM10