Funktionsweise der folgenden Operationsverstärkerschaltung

Ich habe diese Schaltung an meinem Arbeitsplatz gesehen und versuche, die Funktionsweise und den Zweck jeder Komponente im folgenden Schema zu verstehen.

Ich stelle auch zufällig fest, dass dies ein Konstantstromkreis war, bei dem R5 - 3 Ohm zufällig der Lastwiderstand ist, dessen Wert zwischen 3 und 50 Ohm liegen kann.

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Um zu verstehen, wie die Konstantstrom-Op-Amp-Schaltung funktioniert, habe ich gelesen, wie sie funktioniert. Aber in diesen Schaltungen hätte der Operationsverstärker eine negative Rückkopplungskonfiguration und der Ausgang des Operationsverstärkers würde die Basis eines NPN-Transistors treiben, der einen konstanten Strom treiben würde, der mit dem Emitter des NPN-Transistors verbunden ist. Der Operationsverstärker versucht, die Spannung zwischen dem invertierenden und dem nichtinvertierenden Anschluss aufrechtzuerhalten und versucht, den Laststrom durch den Lastwiderstand zu regulieren.

Aber kann mir in meiner oben gezeigten Schaltung jemand helfen, wie der konstante Strom durch den Lastwiderstand erreicht wird? Ich bin mir nicht sicher, warum im negativen Rückkopplungspfad ein Shunt-Regler platziert ist?

Wenn möglich, helfen Sie mir bitte auch zu verstehen, warum sich zwischen den invertierenden und nicht invertierenden Anschlüssen des Operationsverstärkers ein Kondensator von 100 nF befindet. Ich habe diese Art von Design nicht gesehen. Würde gerne wissen, welche Rolle jede Komponente spielt, damit ich das Design besser verstehen kann.

Ich kann sehen, wie es funktioniert, aber es ist ein echtes Biest zu erklären und wird zu hundert Fragen von Ihnen führen! Viel Glück für alle, die es versuchen, und erinnere mich daran, +1 zu vergeben, wenn dies erfolgreich und prägnant durchgeführt wird.
Ja, ich verstehe, dass alle Antworten auf meine gestellten Fragen in diesem Forum zu mehreren Fragen von mir in den Kommentarbereichen geführt haben. Ich wollte nur eine einfache und einfache Erklärung für einen Anfänger
"Ich möchte eine einfache Erklärung für diese Schaltung, die viel Komplexität enthält": Entschuldigung, wird nicht passieren. Verstehe das Gesamtbild und frage dann gezielt nach den Dingen, die du nicht verstehst. Ich fürchte, ich stimme dafür, dies als zu weit zu schließen.
Wo hast du diese Schaltung gefunden, woher kommt sie? Ich weiß, dass Sie es, da Sie fragen, nicht entworfen haben. Du hast es also irgendwoher bekommen. Ohne zu erklären, was es tut, erwägen Sie die Möglichkeit, dass ich eine Website mit vielen Schaltungen erstelle, die so aussehen, als könnten sie funktionieren, aber tatsächlich nicht (unsinnige Schaltungen).
Ich möchte nur die Funktionsweise der Schaltung verstehen. Das versuche ich hier zu verstehen. Ich konnte die anderen im Internet verfügbaren Standard-Operationsverstärkerschaltungen nicht verstehen, also versuche ich hier, eine Antwort zu bekommen.
@Bimpelrekkie, ich habe diese Art von Schaltung an meinem Arbeitsplatz gefunden und dies ist zufällig eine Konstantstromschaltung mit einem Operationsverstärker.
Bist du sicher, dass du die Schaltung richtig neu zeichnest?
G36, ja, das ist die richtige Schaltung, die ich gezeichnet habe.
Ich sehe auch nicht, wie diese Schaltung als Konstantstromquelle funktionieren kann.
OK. Könnten Sie mir bitte sagen, wie diese Schaltung nach Ihrem Verständnis funktioniert?

Antworten (1)

Ich werde das AC-Verhalten dieser Schaltung nicht ansprechen - ich vermute, dass die AC-Eigenschaften möglicherweise sowieso nicht als solche "entworfen" wurden. Also ignoriere die Kondensatoren.

Sie können die Spannungen an den Eingängen des Operationsverstärkers gleichsetzen.

Die Spannung am nichtinvertierenden Eingang ist einfach Vload (wir können die Offset-Spannung und den Eingangsvorspannungsstrom ignorieren – beachten Sie, dass der Designer die von den beiden Eingängen gesehenen Impedanzen angemessen ausgeglichen hat, obwohl 20K für R4 besser wären).

Interessanter ist die Spannung am invertierenden Eingang - vorausgesetzt, der Shunt-Regler regelt -

Es ist Vinv = v L Ö A D + ICH L Ö A D ⋅ 2.34 Ω − 1.24 v ⋅ 33 K Ω 33 K Ω + 47 K Ω

So ICH L Ö A D = k ( 1.24 v / 2.34 Ω ) wobei k = 33/(33+47) = 0,4125 oder etwa 216 mA.

Der Shunt-Regler ist, wie Sie oben sehen können, die Referenz für den Konstantstrom. Durch Teilen durch R3/(R1+R3) fällt weniger Spannung über dem Messwiderstand R7 ab.

R2 ist dazu da, einen angemessenen Bias-Strom für den Shunt-Regler bereitzustellen, eine Aufgabe, bei der ich es an der unteren Grenze für den Lastwiderstand nicht ganz sehen kann.

216 mA * (5,34 Ohm) = 1,15 V. Die Referenz benötigt etwa 55 bis 100 uA, um ordnungsgemäß zu funktionieren, das sind also weitere 55 bis 100 mV, daher ist es unwahrscheinlich, dass die Regelung unter etwa 3,7 Ohm ordnungsgemäß funktioniert. Die Obergrenze für die Lastwiderstandsberechnung bleibt als Übung übrig.

Könnten Sie mir bitte den Zweck des C1-Kondensators und des R7-Widerstands mitteilen und wie haben Sie die Gleichung gebildet? Können Sie mir auch helfen, was Vload ist?
Bitte helfen Sie mir auch, die Funktionsweise der Schaltung zu verstehen
Mein Hauptziel ist es zu verstehen, wie der Shunt-Regler bei der Regulierung hilft
Verstehst du die Gleichung? Der Shunt-Regler bestimmt direkt den Laststrom und R7 ist der Messwiderstand zur Strommessung. C1 reduziert die EMI-Empfindlichkeit und neigt dazu, die Schaltung weniger stabil und lauter zu machen.
Könntest du bitte die Gleichung erklären? Ich verstehe, dass die Gleichung mit KVL angekommen ist. Könnten Sie nur auf die Schleife der Gleichung hinweisen. Und ich kann den Shunt-Regler-Regler nicht verstehen. Bitten Sie darum, dabei zu helfen. Und in Bezug auf Ihre Antwort auf C1 dachte ich, dass der C2-Kondensator das tut. Ich bin mir nicht sicher, wie das Anschließen eines Kondensators parallel zu beiden Anschlüssen dazu beitragen wird. Bitte um Klärung meiner Verwirrung
@SpehroPefhany Wie startet diese Schaltung? Was wird den Prozess der Erhöhung der Spannung am Ausgang des Operationsverstärkers einleiten?
Funktionsweise der folgenden Operationsverstärkerschaltung
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