เหตุใดจึงต้องใช้ตัวต้านทานอินพุตในวงจรการรับรู้ปัจจุบัน

ในเทคโนโลยีเชิงเส้น AN 105ในการตรวจจับกระแสหนึ่งสามารถหาวงจรต่อไปนี้

ฉันสงสัยว่าตัวต้านทาน 200 โอห์มที่อินพุตอินเวอร์เตอร์คืออะไร ดูเหมือนว่าจะไม่มีผลกระทบ

ป้อนคำอธิบายรูปภาพที่นี่

โปรดสังเกตว่าในย่อหน้าต่อไปนี้จะมีวงจรที่เหมือนกันแทบจะไม่มีตัวต้านทานดังกล่าว:

ป้อนคำอธิบายรูปภาพที่นี่

จากปัญหาด้าน : มีข้อเสียในการปรับขนาดตัวต้านทานความต้านทานอินพุต 200 โอห์มที่มีขนาดใหญ่กว่าอย่างมีนัยสำคัญหรือไม่เช่น 10k (รักษาอัตรากำไรให้คงที่) เป้าหมายคือเพื่อลดกระแสที่ opamp ดึงออกมาจากแหล่งจ่ายเพื่อขับ BJT

แก้ไข 1: Need for Q1

ในความคิดเห็นมันถูกถามว่าจำเป็นต้องใช้ทรานซิสเตอร์เอาท์พุท Q1 หรือไม่ ดูความคิดเห็นของฉันด้านล่างเกี่ยวกับการตีความของฉัน

ป้อนคำอธิบายรูปภาพที่นี่

แก้ไข 2: เสียงรบกวนของจอห์นสัน

ป้อนคำอธิบายรูปภาพที่นี่

โฟตอนด้านหลังของการคำนวณซองจดหมายแสดงให้เห็นว่าเสียงรบกวนของจอห์นสันตัวต้านทานอินพุตไม่น่าจะเป็นปัญหาแม้แต่ค่าขนาดใหญ่ถ้า 0.1% (ของช่วงเอาต์พุต) เสียงรบกวนบนเอาต์พุตเป็นที่ยอมรับ:

V r m s = 10 \times \sqrt{R} \sqrt{Δ f} \times 10^{- 9} in Volt

$Vrms = 10\times \sqrt{R}\sqrt{\Delta f} \times 10^{-9}\text{in Volt}$

สำหรับ Vrms = 0.005V และ 70kHz:คูณ

R = (\frac{V r m s}{1.3 \times \sqrt{Δ f}} \times 10^{9})^{2} = 211 G Ω

$R = (\frac{Vrms}{1.3\times\sqrt{\Delta f}}\times 10^9 )^2 = 211 G\Omega$

current-measurement

— แม็กซ์
แหล่งที่มา

เป็นเรื่องแปลกนอกจากนี้เมื่อพิจารณาว่าวงจร "เดียวกัน" นั้นไม่มีตัวต้านทาน 200R เมื่อทำงานเป็นอุปกรณ์ตรวจวัดกระแสไฟฟ้าเพื่อจ่ายแรงดันไฟฟ้า 44V บางทีคุณอาจแสดงสองแบบเคียงข้างกันเพื่อให้ชาวบ้านไม่คิดว่ามันจะเกี่ยวข้องกับกระแสอคติ

— แอนดี้อาคา

@Andyaka ขอบคุณสำหรับคำแนะนำ สิ่งนี้ทำให้ชัดเจนยิ่งขึ้น

— สูงสุด

ใช่มีข้อเสียสำหรับการเพิ่มขึ้น 200 โอห์มถึง 10k วงจรจะสั่นเนื่องจากคุณได้รับเพิ่ม ในปัจจุบันตัวต้านทานตัวสะสมของ BJT หมายความว่ามันลดทอนเอาท์พุท op-amp 10: 1 ซึ่งหมายถึงความสุขที่เสถียร เนื่องจากตัวต้านทานตัวสะสมมีค่ามากกว่า 2kohm Q1 การเพิ่มขึ้นของความเป็นเอกภาพและอาจจะทำให้ LT1637 ไม่เสถียรเนื่องจากข้อเสนอแนะถึง + Vin (ความคิดเห็นเชิงลบเนื่องจากการผกผันของนักสะสม) - ไม่สูงกว่า 2k แต่คุณสามารถทำให้ R2 ใหญ่กว่า (พูด) 20k และใช้ 2k สำหรับ R1 Bottom line - ฉันไม่เคยใช้มันเลยทำให้ฉันไม่แน่ใจ

— แอนดี้อาคา

@Kaz คุณจะได้รับ Vout = 0.2 ohm x Iload ได้อย่างไร ฉันได้สำหรับค่าที่กำหนดซึ่งให้ค่าตัวประกอบที่อ้างว่าเป็น 2 โอห์ม

V_{o u t} = I_{l o a d} \times \frac{R_{s} \times R_{2}}{R_{1}}

$V_{out}=I_{load}\times\frac{R_s\times R_2}{R_1}$

— สูงสุด

@Kaz คำถามของคุณเกี่ยวกับความต้องการทรานซิสเตอร์ที่ทำให้ฉันนิ่งงัน แม้ว่าฉันคิดว่าฉันรู้ว่าทำไมมันถึงต้องการ: ด้วยทรานซิสเตอร์การขับขี่ R2 ปัจจุบันมีที่มาผ่าน R1 ดังนั้นจึงลดแรงดันไฟฟ้าที่อินพุตแอมป์ - หากไม่มีการใช้ทรานซิสเตอร์ภายนอกกระแสของไดรฟ์ R2 จะมาจากแหล่งจ่ายไฟ op amp ผ่าน Q25 คุณคิดอย่างไร?

— สูงสุด

ตัวต้านทาน 200 โอห์มบนอินเวอร์เตอร์อินพุทไม่มีผลต่อแอมป์สหกรณ์ในอุดมคติซึ่งไม่มีกระแสอินพุต

แต่ op-amps ที่แท้จริงต้องการกระแสไบอัส (เล็กมาก) และยังมีกระแสออฟเซ็ตที่ไหลจากอินพุตที่ไม่กลับเข้าสู่อินพุตที่กลับด้าน

เนื่องจากกระแสออฟเซ็ตวิธีปฏิบัติที่ดีที่สุดในวงจรความแม่นยำคือมีอิมพีแดนซ์เท่ากันในการป้อนทั้งสองอินพุตของ op-amp

ในกรณีของ LT1637 ที่มีการจ่ายไฟ 5 V กระแสออฟเซ็ตอาจสูงถึง 15 nA หากอิมพีแดนซ์อินพุตไม่สมดุลอาจทำให้เกิดข้อผิดพลาดสูงถึง 3 uV ซึ่งสอดคล้องกับข้อผิดพลาดในการวัดกระแส 15 uA

มีข้อเสียในการปรับขนาดตัวต้านทาน 200 โอห์มเช่น 10k หรือไม่?

ไม่มีปัญหาจริงกับการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในค่าตัวต้านทานนั้น (ตัวอย่างเช่น 211 Ohms หรืออะไรบางอย่าง) แต่ไม่มีประโยชน์เช่นกัน

หากคุณต้องการเพิ่มความต้านทาน R1 เป็น 10 kOhms ฉันจะเริ่มกังวลเกี่ยวกับเสียงของ Johnson ที่เกิดจากตัวต้านทาน แต่ฉันไม่ได้ดูผลกระทบอย่างรอบคอบและแน่นอนว่าเสียงรบกวนที่ยอมรับได้สูงสุดขึ้นอยู่กับข้อกำหนดระดับระบบของคุณ

— โฟตอน
แหล่งที่มา

ขอขอบคุณ. ปัญหากระแสออฟเซ็ตเป็นสิ่งที่ฉันไม่ทราบ ฉันยังคงสับสนอยู่บ้างเนื่องจากแอนดี้รู้จักชี้วงจรที่นำเสนอทันทีหลังจากอันนี้ขาดตัวต้านทานอินพุตที่สอง - แม้ว่านั่นอาจเป็นเพียงการกำกับดูแล

— สูงสุด

คุณยังสามารถดูกระแสออฟเซ็ตเป็นเพียงความแตกต่างระหว่างสองกระแสไบแอส ฉันคิดว่าวงจรที่สองได้รับการออกแบบมาสำหรับกรณีที่ข้อผิดพลาดเล็กน้อยไม่สำคัญ ... แต่อาจมีบางสิ่งที่ฉันไม่ได้พิจารณาดังนั้นฉันจะไม่เพิ่มคำตอบนั้นในตอนนี้

— โฟตอน

ฉันไม่เชื่อว่ามันเป็นสิ่งที่สมดุลกระแสอินพุท แต่ฉันพยายามดิ้นรนเพื่อดูว่ามันเป็นอย่างอื่น - มีวงจรใกล้เหมือนกันในลิงค์เดียวกันที่ไม่ได้ใช้งาน . เหมือนกันถ้าคุณดูแผ่นข้อมูลอุปกรณ์ตรงข้ามกับบันทึกย่อของแอพ

— แอนดี้อาคา

@Andyaka สังเกตว่าวงจรแรกรัน op-amp บนแหล่งจ่ายเดียวกันกับโหลด วงจรที่สองคือการโฆษณาความสามารถในการป้อนข้อมูล "แบบ over-the-top" ของ op-amp --- พวกเขาอาจไม่ได้ออกแบบมาเพื่อความแม่นยำเท่ากันในกรณีนั้น

— โฟตอน

@ThePhoton ฉันได้ยินสิ่งที่คุณพูด แต่มีบางอย่างที่ขัดขวางฉันว่าฉันไม่สามารถวางนิ้วบน !!!

— แอนดี้อาคา