Estou procurando gerar um sinal diferencial para controlar os galvos de um projetor a laser e, pelo que entendi, ele precisa ser + 5V / -5V (10Vpp). Eu encontrei esse circuito para uma harpa a laser, mas estou confuso sobre o que esse projeto específico de dual-opamp faz. Parece que é um par de amplificadores inversores e não inversores com ganho de 1, mas eles estão sendo alimentados um ao outro. Aqui está uma foto:
O original pode ser encontrado aqui .
Estou curioso para saber se alguém poderia me dizer como é chamado ou como funciona, porque observei muitos "exemplos de circuitos" e não consegui encontrar nada parecido.
operational-amplifier
circuit-analysis
differential
Dave Van den Eynde
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Respostas:
A maneira mais fácil deve ser me perguntar diretamente através do meu site laserharp;) eu sou o designer deste esquema. É um estágio de saída com um driver de saída balanceado / não balanceado. se não for usado como balanceado, você deve conectar a saída negativa ao terra para obter um sinal desequilibrado total. É explicado no manual do usuário da harpa a laser. "Cablagem ILDA"
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Observando o amplificador operacional mais alto e ignorando os resistores de100 Ω , escreva por inspeção:
Para o amplificador operacional mais baixo, escreva
Portanto,
Portanto, esse circuito converte um sinal de entrada de extremidade única,vO UTX em um sinal de saída balanceado; é um 'transformador' ativo 1: 1.
Por exemplo, a substituição da 2ª equação pela 1ª gera
e da mesma forma
Então, de fato, a tensão de saída em modo comum
não é determinado sem uma equação adicional (restrição de circuito).
Atualização: Eu sei que já vi e analisei esse tipo de circuito antes, mas ainda não encontrei minhas anotações.
No entanto, encontrei este artigo no site da Elliot Sound Products para um " Driver de linha balanceada com saída flutuante " que parece ser essencialmente o mesmo circuito, exceto com uma entrada balanceada em vez da entrada de extremidade única.
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No começo, pensei que o circuito fosse uma bomba diferencial de corrente de Howland.
Semelhante a este aqui .
Eu pensei que talvez o acoplamento cruzado faça com que as fontes de corrente compartilhem a tensão disponível.
Mas fiz uma simulação, pois a análise não indicava que era possível ..
Sem carga, a saída (-) é um aterramento virtual e a saída (+) é igual à tensão de entrada, o que não é muito empolgante.
Com uma carga de 1000 ohm, a tensão diferencial é 90% da tensão de entrada (implicando uma impedância de saída de 100 ohm), mas a saída (-) segue a entrada em cerca de + 4%.
Com uma carga de 100 ohm, as formas de onda são assim:
Verde: tensão de entrada
Roxo: saída +
Vermelho: saída -
Amarelo: tensão diferencial de saída
Estou um pouco perplexo para entender a utilidade dessa funcionalidade se estiver alimentando bobinas diretamente.
Editar:
Como Alfred apontou, o circuito deve ter uma alta impedância de saída em relação ao comum e, como eu disse, a impedância de saída diferencial é baixa e corresponde a um par trançado. Portanto, seria um driver adequado para uma saída balanceada, alimentando um par trançado, indo para o receptor que pudesse ter um potencial de terra diferente (até alguns volts) do transmissor. Muito agradável.
Aqui está um gráfico da impedância do modo comum medido aplicando um sinal de 1VAC ao centro de uma resistência à carga dividida de 100 ohms e varrendo de 0,1Hz a 10MHz.
Como você pode ver, são 10K para frequências baixas, atravessando em torno de 2,2kHz e caindo para 150 ohms ou mais em altas frequências. Perfeito para situações em que existe tensão de frequência da rede elétrica entre os aterramentos, não tão boa para frequências mais altas.
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Observando o esquema que você vinculou, evidentemente essa configuração de amplificador operacional é usada para direcionar saídas que fazem parte da interface ILDA padrão para projetores a laser (como você mencionou).
http://www.laserist.org/StandardsDocs/ISP05-finaldraft.pdf
Portanto, a tarefa principal é criar um sinal diferencial a partir de um único sinal.
Um sinal diferencial é geralmente usado para fornecer um sinal analógico em um ambiente suscetível a ruídos, como mostra o laser. Qualquer ruído afetará a cópia positiva e negativa do sinal aproximadamente da mesma forma e, quando o receptor recupera o sinal subtraindo um do outro, o ruído é subtraído.
Os resistores R45 e R52 criam alguma proteção para os amplificadores operacionais, no caso de as saídas serem curtas, e possivelmente alguma impedância correspondente ao cabo, embora não tenha certeza da necessidade disso nesta aplicação (não conheço as freqs envolvidas).
Mas e os R48 e R49, e o aparente feedback que eles fornecem ao amplificador "oposto"? Eu acho que eles podem implementar compensação para a atenuação introduzida por R45 e R52, útil se as impedâncias de entrada do receptor não forem balanceadas.
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